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JP2002521065A - HERG-mutation in the long-term QT syndrome gene and its genomic structure - Google Patents

HERG-mutation in the long-term QT syndrome gene and its genomic structure

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Publication number
JP2002521065A
JP2002521065A JP2000562554A JP2000562554A JP2002521065A JP 2002521065 A JP2002521065 A JP 2002521065A JP 2000562554 A JP2000562554 A JP 2000562554A JP 2000562554 A JP2000562554 A JP 2000562554A JP 2002521065 A JP2002521065 A JP 2002521065A
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JP
Japan
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herg
seq
nos
amino acid
mutation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000562554A
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Japanese (ja)
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JP2002521065A5 (en
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マーク・ティ・キィーティング
イゴア・スプラウスキ
Original Assignee
ユニバーシティ・オブ・ユタ・リサーチ・ファウンデーション
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Filing date
Publication date
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First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26820952&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2002521065(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by ユニバーシティ・オブ・ユタ・リサーチ・ファウンデーション filed Critical ユニバーシティ・オブ・ユタ・リサーチ・ファウンデーション
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Publication of JP2002521065A5 publication Critical patent/JP2002521065A5/ja
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    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
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    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、長期QT症候群と関連する遺伝子であるHERGのゲノム構造の決定に関する。15のイントロン/エキソン連結の配列が決定され、この情報は増幅用のプライマーを考案し、遺伝子の全てのエクソンを横切る配列決定に有用である。このことは、長期QT症候群を引起こすことが知れられている突然変異の存在または不存在を判定するのに有用である。また、長期QT症候群と関連することが見出されたHERG中の多くの新たな突然変異も開示する。   (57) [Summary] The present invention relates to the determination of the genomic structure of HERG, a gene associated with long-term QT syndrome. The sequence of the 15 intron / exon junctions has been determined and this information is useful for designing primers for amplification and for sequencing across all exons of the gene. This is useful for determining the presence or absence of a mutation known to cause long-term QT syndrome. Also disclosed are a number of new mutations in HERG that have been found to be associated with long-term QT syndrome.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 本願は、補助金番号P50-HL52338-02下の政府援助でなされた。合衆国政府は本
発明におけるある種の権利を有し得る。 関連出願の相互参照 本願は、それに対して優先権主張され、出典明示して本明細書の一部とみなす
、1998年7月27日に出願された出願番号09/122,847号の一部継続出願である。
[0001] This application was made with government support under grant number P50-HL52338-02. The United States government may have certain rights in the invention. CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application is a continuation-in-part of application Ser. It is.

【0002】 発明の背景 本発明は、長期QT症候群(LQT)の診断方法に指向される。LQTはHE
RG、SCN5A、KVLQT1およびKCNE1を含む特定の遺伝子と関連付
けられている。LQTは遺伝性であって、上記遺伝子中の特定の突然変異に起因
し得、またはそれは、例えば、心臓不整脈を治療するために投与する薬剤を用い
る治療や、抗ヒスタミン剤もしくはエリスロマイシンのごとき抗生物質のごとき
他のタイプの薬物療法を用いた治療の結果、獲得され得る。LQTの獲得形態は
疾病のより優勢な形態である。HERG遺伝子がLQTの獲得形態に関与してい
るKチャンネルをコードすることが以前に示されている。心臓不整脈を予防す
るために薬物を摂取した患者におけるKレベルの上昇はLQTの獲得形態が発
病する機会を低下し得、それを予防的測定として用い得ることが示されている。
また、今や、この知見を用いてこのKチャネルを活性化し得、心臓不整脈を治
療するために現在用いられている薬剤と結合して投与し得る薬剤を開発し得る。
チャンネルの活性化はLQTおよびトルサード・ド・ポワンツが発病する危
険性を低下させるにちがいない。
BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] The present invention is directed to a method for diagnosing long-term QT syndrome (LQT). LQT is HE
It has been associated with specific genes including RG, SCN5A, KVLQT1 and KCNE1. LQT is hereditary and may be due to a particular mutation in the gene, or it may be due to treatment with an agent administered to treat cardiac arrhythmia, or an antibiotic such as an antihistamine or erythromycin, for example. It can be obtained as a result of treatment with other types of drug therapy. The acquired form of LQT is the more prevalent form of the disease. It has previously been shown that the HERG gene encodes a K + channel that is involved in the acquired form of LQT. It has been shown that increasing K + levels in patients who have taken drugs to prevent cardiac arrhythmias may reduce the chances of the acquired form of LQT becoming sick and use it as a prophylactic measure.
Also, this knowledge can now be used to activate this K + channel and develop drugs that can be administered in conjunction with drugs currently used to treat cardiac arrhythmias.
Activation of K + channels must reduce the risk of developing LQT and Torsades de Points.

【0003】 本明細書中で用いる刊行物および他の材料は、発明の背景を説明し、実施に関
するさらなる詳細を供し、出典明示して本明細書の一部とみなし、簡便性のため
に、各々、添付する参考文献リストにグループ化する。
[0003] The publications and other materials used herein set forth the background of the invention, provide further details on the practice, are incorporated by reference, are incorporated herein by reference, Each is grouped into the attached reference list.

【0004】 心臓不整脈による突然死は全自然死の11%と概算されると考えられるが、不
整脈の根底に存在する機作はほとんど理解されていない(Kannel,1987;Willic
hら,1987)。長期QT症候群(LQT)の1つの形態は、心室不整頻ぱく、特
にトルサード・ド・ポワンツおよび心室細動から意識の突然消失、失神および発
作を引起す遺伝性心臓不整脈である(Ward,1964;Romano,1965;Schwartzら,
1975;Mossら,1991)。この疾患は通常若年期のほか、健康な個人でも起こる(
Ward,1964;Romano,1965;Schwartz,1975)。大部分のLQT遺伝子は心電図
におけるQT間隔の明白な延長、異常な心臓再分極の徴候を運搬している(Vinc
entら,1992)。LQTの臨床的な特徴は、エピソード心臓不整脈、特に、この
不整脈における心電図の特徴的な波形性質について命名された、トルサード・ド
・ポワンツから生じる。トルサード・ド・ポワンツは、心室細動、特に致死不整
脈に変性し得る。LQTは一般的な診断ではないが、心室不整脈は非常に一般的
であり;300,000人の合衆国市民が毎年突然死亡している(Kannelら,198
7;Willichら,1987)。そして、多くの症例において、根底にある機作は異常心
臓再分極とし得る。したがって、LQTは、分子レベルで生命を脅かす心臓不整
脈を研究するユニークな機会を提供する。この疾患のより一般的な形態は“獲得
LQT”と呼ばれ、多くの異なる要因、特にある種の薬物療法および血清K
ベルの低下(低カルシウム血症)を伴う治療によって誘導し得る。
[0004] Sudden death due to cardiac arrhythmias is estimated to account for 11% of all natural deaths, but the mechanisms underlying arrhythmias are poorly understood (Kannel, 1987; Willic).
h et al., 1987). One form of long-term QT syndrome (LQT) is hereditary cardiac arrhythmias that cause frequent ventricular arrhythmias, especially torsades de pointes and ventricular fibrillation, causing sudden loss of consciousness, syncope and seizures (Ward, 1964; Romano, 1965; Schwartz et al.,
1975; Moss et al., 1991). The disease usually occurs in young and healthy individuals (
Ward, 1964; Romano, 1965; Schwartz, 1975). Most LQT genes carry an apparent prolongation of the QT interval in electrocardiograms, a sign of abnormal cardiac repolarization (Vinc
ent et al., 1992). The clinical features of LQT arise from episode cardiac arrhythmias, in particular the Torsades de Points, named for the characteristic waveform properties of the electrocardiogram in this arrhythmia. Torsades de Pointes can degenerate to ventricular fibrillation, especially lethal arrhythmias. LQT is not a common diagnosis, but ventricular arrhythmias are very common; 300,000 US citizens die suddenly each year (Kannel et al., 198).
7; Willich et al., 1987). And, in many cases, the underlying mechanism can be abnormal cardiac repolarization. Thus, LQT offers a unique opportunity to study life-threatening cardiac arrhythmias at the molecular level. The more common form of the disease is called "acquired LQT" and can be induced by a number of different factors, especially certain medications and treatments with reduced serum K + levels (hypocalcemia).

【0005】 この疾患の遺伝型の常染色体優性型および常染色体劣性型が報告されている。
常染色体劣性LQT(ジャービル−ラング−ニールセン症候群としても知られて
いる)は先天的神経性難聴と関連付けられている;この形態のLQTは稀である
(JervellおよびLange−Nielsen,1957)。常染色体優性LQT(ロマノ−ワー
ド症候群)はより一般的であり、他の表現型異常と関連付けられていない。遺伝
性LQTに酷似する疾患も、通常は薬理療法の結果として獲得され得る(Schwar
tzら,1975;Zipes,1987)。
[0005] Autosomal dominant and autosomal recessive forms of the disease have been reported.
Autosomal recessive LQT (also known as Jervil-Lang-Nielsen syndrome) has been associated with congenital neurological deafness; this form of LQT is rare (Jervell and Lange-Nielsen, 1957). Autosomal dominant LQT (Romano-ward syndrome) is more common and has not been associated with other phenotypic abnormalities. Diseases that closely resemble hereditary LQT can also be acquired, usually as a result of pharmacological therapy (Schwar
tz et al., 1975; Zipes, 1987).

【0006】 1991年に、常染色体優性LQTとHARSにおける多型性との間における完全
な連鎖が報告された(Keatingら,1991a;Keatingら,1991b)。この発見により
、LQT1は染色体11p15.5に位置決定され、幾つかの家族における前症
候的診断が可能となった。常染色体優性LQTは、以前は遺伝的に均一であると
考えられており、研究された最初の7の家族は11p15.5に連鎖された(Kea
tingら,1991b)。1993年に、LQTに遺伝子座不均一性が存在することが見出
された(Benhorinら,1993;Curranら,1993b;Towbinら,1994)。その後、2
のさらなるLQT遺伝子座:染色体7q35−36上のLQT2(9家族)およ
び3p21−24上のLQT3(3家族)が同定された(Jiangら,1994)。こ
れらの遺伝子座におけるLQTに寄与する遺伝子がその後同定された。これらは
、KVLQT1(LQT1)、HERG(LQT2)およびSCN5A(Wangら
,1996;Curranら,1995;Wangら,1995;米国特許第5,599,673号)である。後
に、KCNE1(LQT5)も長期QT症候群と関連付けられた(Splawskiら、
1997;Duggalら,1998)。これらの遺伝子は心臓活動電位の発生に関与するイオ
ンチャンネルをコードする。突然変異はチャンネル機能喪失および遅延型心細胞
再分極に通じ得る。心筋内のチャンネル発現の領域的不均一性のため、異常な心
再分極は不整脈の基礎を創生する。KVLQT1およびKCNE1は内耳におい
ても発現されている(Neyroudら,1997;Vetterら,1996)。これらの遺伝子の
同型接合または複合異型接合突然変異は聾(deafness)およびジャーベル・ラン
ゲ−ニールセン症候群の重篤な表現型を引起し得ることが示されている(Neyrou
dら,1997;Splawskiら,1997;Schultze−Bahrら,1997;Tysonら,1997)。耳
における機能性チャンネルの消失は明らかに内リンパの生成を破壊し、聾に通じ
る。幾つかの家族では、知られている遺伝子座へ連鎖されていないままであり、
これはLQTについてのさらなる遺伝子座不均一性を示唆している。この不均一
性の度合は、異なるLQT遺伝子が、相互作用して心臓再分極および不整脈危険
性を調節するタンパク質をコードし得ることを示唆している。
In 1991, a complete linkage between autosomal dominant LQT and polymorphism in HARS was reported (Keating et al., 1991a; Keating et al., 1991b). This finding maps LQT1 to chromosome 11p15.5, allowing presymptomatic diagnosis in some families. Autosomal dominant LQT was previously thought to be genetically homogeneous and the first 7 families studied were linked to 11p15.5 (Kea
ting et al., 1991b). In 1993, it was found that there was a locus heterogeneity in LQT (Benhorin et al., 1993; Curran et al., 1993b; Towbin et al., 1994). Then 2
Additional LQT loci: LQT2 on chromosome 7q35-36 (9 families) and LQT3 on 3p21-24 (3 families) were identified (Jiang et al., 1994). Genes that contribute to LQT at these loci were subsequently identified. These are KVLQT1 (LQT1), HERG (LQT2) and SCN5A (Wang et al., 1996; Curran et al., 1995; Wang et al., 1995; US Pat. No. 5,599,673). Later, KCNE1 (LQT5) was also associated with long-term QT syndrome (Splawski et al.,
1997; Duggal et al., 1998). These genes encode ion channels involved in the generation of cardiac action potentials. Mutations can lead to loss of channel function and delayed cardiac cell repolarization. Abnormal cardiac repolarization creates the basis for arrhythmias due to regional heterogeneity of channel expression in the myocardium. KVLQT1 and KCNE1 are also expressed in the inner ear (Neyroud et al., 1997; Vetter et al., 1996). It has been shown that homozygous or compound heterozygous mutations in these genes can cause severe phenotypes of deafness and Jaber-Lange-Nielsen syndrome (Neyrou
d et al., 1997; Splawski et al., 1997; Schultze-Bahr et al., 1997; Tyson et al., 1997). Loss of functional channels in the ear apparently destroys the production of endolymph and leads to deafness. In some families, it remains unlinked to a known locus,
This suggests additional locus heterogeneity for LQT. This degree of heterogeneity suggests that different LQT genes may interact to encode proteins that regulate cardiac repolarization and arrhythmia risk.

【0007】 現在、LQTの前症候診断は心電図上のQT間隔の遅延に基づいている。0.
44秒よりも長いQTc(心速度に対して補正したQT間隔)は、伝統的に個人
を罹っていると分類する。しかしながら、大部分のLQT患者は心電図を有して
いない若年であるか、さもなくば健全な個人である。さらに、遺伝的研究により
、QTcは感受性でも特異的でもないことが示されている(Vincentら,1992)
。遺伝子キャリアーおよび非キャリアーについてのQTc間隔のスペクトルは重
複し、誤分類に通じる。非キャリアーは長期QT間隔を有し得、罹っていると診
断される。逆に言えば、幾分かのLQT遺伝子キャリアーは<0.44秒のQT
c間隔を有しているが、なお不整脈に対する高い危険性の状態にある。正確な前
症候診断は、LQTの有効な遺伝子−特異的な治療について重要である。
[0007] Currently, presymptomatic diagnosis of LQT is based on the delay of the QT interval on an electrocardiogram. 0.
A QTc (QT interval corrected for heart rate) longer than 44 seconds traditionally classifies an individual as suffering. However, most LQT patients are young without an electrocardiogram or otherwise healthy individuals. Furthermore, genetic studies have shown that QTc is neither sensitive nor specific (Vincent et al., 1992).
. The spectra of QTc intervals for gene carriers and non-carriers overlap, leading to misclassification. Non-carriers can have a long QT interval and are diagnosed as suffering. Conversely, some LQT gene carriers have <0.44 seconds of QT
It has a c-interval but is still at high risk for arrhythmias. Accurate presymptomatic diagnosis is important for an effective gene-specific treatment of LQT.

【0008】 突然変異分析を用いる遺伝子スクリーニングは前症候診断を改善し得る。突然
変異の存在は、罹った個人を決定的に区別し、小さな家族および散発的な症例に
おいてでさえ、LQTの根底をなす遺伝子を同定するであろう。LQT−関連突
然変異の同定を促進するために、本発明者らは、HERGのゲノム構造を決定し
、各エキソンを増殖するためのプライマー・ペアを設計した。一本鎖DNA高次
構造多型(SSCP)解析により、HERG中のさらなる突然変異を同定した。
[0008] Genetic screening using mutation analysis can improve presymptomatic diagnosis. The presence of the mutation will definitively distinguish affected individuals and will identify the genes underlying LQT, even in small families and sporadic cases. To facilitate the identification of LQT-related mutations, we determined the genomic structure of HERG and designed primer pairs to propagate each exon. Additional mutations in HERG were identified by single-stranded DNA conformation polymorphism (SSCP) analysis.

【0009】 1994年に、WarmkeおよびGanetzkyは新規なヒトcDNA、ヒト・エーテル
a−go−go関連遺伝子を同定した(HERG、WarmkeおよびGanetzky,1994)。
HERGは体細胞ハイブリッド・パネルのPCR分析によってヒト第7染色体に
位置決定された(WarmkeおよびGanetzky,1994)。HERGによってコードされ
るタンパク質の機能は知られていないが、それはカリウム・チャンネルに対する
推定アミノ酸配列相同性を有する。HERGはカルシウム調節カリウム・チャン
ネルをコードするキイロショウジョウバエ(Drosophila)エーテルa-go-go遺伝
子(eag)に対する相同性によって海馬cDNAライブラリーから単離された(B
ruggemannら,1993)。HERGはeagのヒト相同物ではないが、〜50%のアミ
ノ酸配列相同性しか共有していない。HERGの機能は知られていないが、それ
は心臓で強く発現しており、心臓活動電位の再分極において重要な役割を演じ、
LQTに連鎖していると仮定された(Curranら,1995)。
In 1994, Warmke and Ganetzky introduced a novel human cDNA, human ether
An a-go-go related gene was identified (HERG, Warmke and Ganetzky, 1994).
HERG was localized to human chromosome 7 by PCR analysis of a somatic cell hybrid panel (Warmke and Ganetzky, 1994). The function of the protein encoded by HERG is unknown, but it has deduced amino acid sequence homology to potassium channels. HERG was isolated from a hippocampus cDNA library by homology to the Drosophila ether a-go-go gene (eag) encoding a calcium-regulated potassium channel (B
ruggemann et al., 1993). HERG is not a human homolog of eag, but shares only 〜50% amino acid sequence homology. Although the function of HERG is unknown, it is strongly expressed in the heart and plays an important role in repolarizing the cardiac action potential,
It was postulated to be linked to LQT (Curran et al., 1995).

【0010】 獲得LQTは、通常、心臓Kチャンネルを遮断する薬物療法を用いる治療か
ら生じる(Roden,1988)。LQTと最も一般的に関連する薬物療法は、その薬
理学的活性のスペクトルの一部分として心臓早期活性化−遅延整流K電流、I Kr を遮断する抗不整脈薬(例えばキニジン、ソタロール)である。他の薬剤も
獲得LQTを引起し得る。これらには、抗ヒスタミン剤およびエリスロマイシン
のごとき幾つかの抗生物質が含まれる。IKrは単離された心筋細胞において特
徴付けされており(Balserら,1990;Follmerら,1992;SanguinettiおよびJurk
iewicz,1990;Shibasaki,1987;T. Yangら,1994)、活動電位の再分極を開始
することにおいて重要な役割を有することが知られている。
[0010] The acquired LQT is usually the heart K+Treatment with channel-blocking drug therapy?
(Roden, 1988). The pharmacotherapy most commonly associated with LQT is
Cardiac early activation-delayed rectification K as part of the spectrum of physical activity+Current, I Kr Antiarrhythmic drugs (eg, quinidine, sotalol). Other drugs
An acquisition LQT may be triggered. These include antihistamines and erythromycin
Some antibiotics are included. IKrIs characteristic of isolated cardiomyocytes.
(Balser et al., 1990; Follmer et al., 1992; Sanguinetti and Jurk)
iewicz, 1990; Shibasaki, 1987; T. Yang et al., 1994), initiates repolarization of action potential
It is known to have an important role in doing so.

【0011】 HERGの生理学的な役割を明確にするため、完全長cDNAをクローン化し
、チャンネルをアフリカツメガエル(Xenopus)卵母細胞で発現させた。発生し
た電流の電圧固定解析により、HERGがIKrとほぼ同一の生物物理学的特徴
を有するKチャンネルをコードしていることが明らかとなった。これらのデー
タはHERGがIKrチャンネルについての主要サブユニットをコードすること
を示唆しており、幾つかの形態の遺伝および薬物−誘導LQTの間の機作的連鎖
を供している。
To clarify the physiological role of HERG, full-length cDNA was cloned and the channel was expressed in Xenopus oocytes. Voltage clamp analysis of the current generated revealed that HERG encodes a K + channel with nearly the same biophysical characteristics as I Kr . These data suggests that the HERG encodes the major subunit of the I Kr channel, some form of genetic and drug - are subjected to machine work linkage between the induction LQT.

【0012】 発明の概要 HERGゲノム構造を決定し、それが15のエキソンを含み、55キロベース
にわたってひろがっていることを示す。プライマー・ペアは長期QT症候群と関
連し得る突然変異について全ての15のエキソンの分析を許容するように示す。
長期QT症候群と関連するHERG中の多くの新たな突然変異も示す。
SUMMARY OF THE INVENTION [0012] The HERG genomic structure has been determined and shows that it contains 15 exons and extends over 55 kilobases. Primer pairs are shown to allow analysis of all 15 exons for mutations that may be associated with long-term QT syndrome.
Many new mutations in HERG associated with long-term QT syndrome are also shown.

【0013】 図面の簡単な説明 図1A−1D:HERG cRNAを注射したアフリカツメガエル卵母細胞に
おいて電位差を脱分極させる工程によって誘起した電流。図1A:−50から1
0mVまで10mVインクリメントで加えた4秒パルスによって活性化した電流
。パルスの間の電流は、保持電位への帰還の際のテイル電流のごとく、電圧に伴
って漸進的に上昇した。保持電位は−70mVであった。挿入図は電圧パルス・
プロトコールを図示している。図1B:10mVインクリメントで加えた、0か
ら+40mVの試験パルスで活性化した電流。パルスの間の電流の大きさは、電
圧と共に漸進的に低下し、一方テイル電流は+10mVで飽和した。電流が遅い
不活性化を示さなかったことは注記しておく。図1C:4秒パルスの間に記録さ
れたピークHERG電流に対する電流−電圧の関係(n=10)。図1D:HE
RGチャンネル活性化の電圧−依存性。4秒パルス後に−70mVでテイル電流
の増幅を測定し、ついで最大電流に対して標準化した。データはBolzmann係数:
I=1/(1+exp[(Vt−V1/2)k])、式中、I=相対テイル電流、V=試
験電位、V1/2は電流の1/2活性化に要する電圧であり、kは傾き係数であ
る(V1/2=−15.1±0.6mVであり;k=7.85±0.2mV、n=
10である)に適合した。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1A-1D: Currents induced by depolarizing potential differences in Xenopus oocytes injected with HERG cRNA. Fig. 1A: -50 to 1
Current activated by a 4 second pulse applied in 10 mV increments to 0 mV. The current during the pulse gradually increased with the voltage, like the tail current when returning to the holding potential. The holding potential was -70 mV. Inset shows voltage pulse
Figure 2 illustrates the protocol. FIG. 1B: Current activated by a test pulse from 0 to +40 mV, applied in 10 mV increments. The magnitude of the current during the pulse gradually decreased with voltage, while the tail current saturated at +10 mV. Note that the current did not show slow inactivation. FIG. 1C: Current-voltage relationship to peak HERG current recorded during a 4 second pulse (n = 10). FIG. 1D: HE
Voltage-dependence of RG channel activation. Tail current amplification was measured at -70 mV after a 4 second pulse and then normalized to maximum current. Data are Bolzmann coefficients:
I = 1 / (1 + exp [(Vt-V 1/2) k]), where, I = relative tail current, V t = test potential, V 1/2 is the voltage required for half activation current And k is the slope coefficient (V 1/2 = −15.1 ± 0.6 mV; k = 7.85 ± 0.2 mV, n =
10).

【0014】 図2A−D:HERG電流活性化および脱活性化の動力学 図2A:活性化電流は、−50から+20mV(10mV段階)にランクされ
る試験電位に対する3.25秒パルスによって活性化した。電流および対応する
単一指数適合(I=A+A−t/t)を重ねている。図2B:HERG電
流の脱活性化。電流は+20mVへの1.6秒パルスによって活性化し、つづい
て−40から−100mV(10mV段階)にランクされる試験電位に戻した。
脱活性化電流および対応する二重指数適合(Itail=A+AMP・ex
−t/tf+AMP・exp−t/ts)を重ねている。電流は漏れを引い
たものではなかった。図2C:活性化(n=15)および迅速な脱活性化(n=
11)の電圧−依存性動力学。図2D:試験電位(n=11)の関数としてのH
ERG電流脱活性化の早い(AMP)および遅い(AMP)要素の時間定数
(t、t)および相対的増幅。相対的増幅は、逆転電位に近い小さな電流の
大きさのため、−80および位置90mVでは測定しなかった。
FIG. 2A-D: Dynamics of HERG current activation and deactivation FIG. 2A: Activation current is activated by a 3.25 second pulse to a test potential ranked from −50 to +20 mV (10 mV step). did. The current and corresponding single exponential fit (I = A 0 + A 1 e −t / t ) are overlaid. FIG. 2B: Deactivation of HERG current. The current was activated by a 1.6 second pulse to +20 mV, followed by a return to the test potential, which was ranked from -40 to -100 mV (10 mV steps).
Deactivation current and corresponding double exponential fit (I tail = A 0 + AMP f · ex
It is repeated p -t / tf + AMP s · exp-t / ts). The current was not leaky. FIG. 2C: Activation (n = 15) and rapid deactivation (n =
11) Voltage-dependent dynamics. FIG. 2D: H as a function of test potential (n = 11)
Time constants (t f , t s ) and relative amplification of the early (AMP f ) and late (AMP s ) components of ERG current deactivation. Relative amplification was not measured at -80 and position 90 mV due to the small current magnitude near the reversal potential.

【0015】 図3A−C:HERG電流の逆電位は、K−選択性チャンネルについて予想
されたごとく[K]で変化した。図3A:テイル電流は、+20mVへのパル
スの後のND96溶液に浸した卵母細胞において―105ないし−80mVの電
位(5mV段階で加えた)で誘起した。テイル電流の概算逆転電位は−97mV
であった。電流は漏れを引いたものではなかった。図3B:テイル電流は、修飾
ND96溶液([K]=10mM)に浸した同一の卵母細胞における−75か
ら−50mVの電位(5mV段階で加えた)で誘起した。テイル電流の逆転電位
は−65mVであった。図3C:HERG電流の逆転電位(Erev)は[K] の関数として変化する。Erevは、試験電位の関数としてテイル電流増幅の
プロットからゼロ−インターセプトを決定することによって各卵母細胞につき測
定した。データは、2mM[K](n=15)を除いて、5の測定の平均値を
示す。点線は、完全K+−選択的チャンネルについてのネルンスト等式によって
予想した関係である。実線曲線は、ゴールドマン−ホジキン−カッツの電流式(
Goldman,1943;HodgkinおよびKatz,1949):Erev=58log{(r[Na] +[K])/(r[Na]+[K])}に対するデータの適合を示す。こ
の適合から決定したKに対するNaの相対的透過率(r)は0.007であ
った。
FIG. 3A-C: The reverse potential of the HERG current is K+-Anticipate about selectivity channels
[K+]eHas changed. FIG. 3A: Tail current pulsed to +20 mV
-105 to -80 mV in oocytes soaked in ND96 solution after
E) (applied in 5 mV steps). Approximate reversal potential of tail current is -97 mV
Met. The current was not leaky. Figure 3B: tail current modified
ND96 solution ([K+]e= 75 mM in the same oocyte soaked in 10 mM)
At a potential of -50 mV (applied in 5 mV steps). Reversal potential of tail current
Was -65 mV. FIG. 3C: Inversion potential of HERG current (Erev) Is [K+] e Varies as a function of ErevIs the tail current amplification as a function of the test potential.
Measure for each oocyte by determining zero-intercept from the plot.
Specified. The data is 2 mM [K+]eExcept for (n = 15), the average of the 5 measurements
Show. The dotted line is given by the Nernst equation for the complete K + -selective channel.
This is the expected relationship. The solid curve is the Goldman-Hodgkin-Katz current equation (
Goldman, 1943; Hodgkin and Katz, 1949): Erev= 58 log {(r [Na+] e + [K+]e) / (R [Na+]i+ [K+]i) Shows the conformity of the data to ①. This
K determined from the fit of+Na for+Has a relative transmittance (r) of 0.007.
Was.

【0016】 図4A−E:細胞外KによるHERG電流の活性化。図4A−C:10mM
KCl(A)、2mM KCl(B)を含有する修飾ND96溶液に浸した卵
母細胞における、またはKClを添加していないND96溶液に5分後に取り替
えた卵母細胞における−50から+20mVのランクの試験電位への4秒パルス
によって誘起した電流。図4D:パネルA−Cに示す電流に対する電流−電圧の
関係。図4E:HERG電流増幅は、[K]の関数として変化する。電流は、
+20mV(n=4−6)の試験電位で測定した。実線はデータに対する直線適
合である(IHERG=189+37.5・[K])。低位および高位の[K] におけるこの関係は[K]の直線関係になると予想されないであろうことは
注記しておく。
FIGS. 4A-E: Extracellular K+Activation of HERG current. Figures 4A-C: 10 mM
 Eggs immersed in a modified ND96 solution containing KCl (A) and 2 mM KCl (B)
Replace after 5 minutes with ND96 solution in mother cells or without KCl
4 seconds pulse to test potential of rank -50 to +20 mV in obtained oocytes
Current induced by FIG. 4D: Current-voltage versus current shown in panels AC
Relationship. Figure 4E: HERG current amplification is [K+]eVaries as a function of The current is
It was measured at a test potential of +20 mV (n = 4-6). Solid line is straight line fit to data
(IHERG= 189 + 37.5 · [K+]e). Low and high [K+] e This relationship in [K+]eWhat would not be expected to be a linear relationship of
Please note.

【0017】 図5A−D:迅速不活性化から生じたHERG整流。図5A:+40mVへの
260m秒パルスで活性化した([K]=10mM)した後の、+20、0、
−40および−70から−120mV(10mV段階で)の試験電位で記録した
電流。電流は、10kHzのサンプリング比率で記録した。活性化パルスの最後
の30m秒につづく90m秒テイル電流のみを示す。P/3減法を用いて漏れ電
流を除去し;テイル電流の最初の2m秒を空けた。脱活性化はそれがテイル電流
の正味動力学に著しく寄与しなかったほど十分に遅かったため、幾つかの電位で
記録したテイル電流(+20から−60mV)は、単一指数関数と適合した。よ
り負の電位(−70から−120mV)においては、電流は不活性化からの回復
に重複した脱活性化の早い相につき算出した二重関数と適合した。データに対す
る適合を、電流軌跡上に重ねている。図5B:前記したテイル電流の適合から決
定した迅速な不活性化からの回復についての時定数。図5C:完全活性化HER
G I−V関係。HERG電流の最大伝導率(118μS)は、−90と−12
0mVとの間の電位における電流振幅への一次適合の傾きから決定した。図5D
:HERG電流の迅速不活性化の電圧依存性。各電位における整流係数(rectif
ication factor)、Rは、パネル(C)にプロットした電流振幅を用いて算出し
た:
FIGS. 5A-D: HERG rectification resulting from rapid inactivation. FIG. 5A: +20, 0, after activation with a 260 ms pulse to +40 mV ([K + ] e = 10 mM).
Currents recorded at test potentials of -40 and -70 to -120 mV (in 10 mV steps). The current was recorded at a sampling rate of 10 kHz. Only the 90 ms tail current following the last 30 ms of the activation pulse is shown. Leakage current was removed using P / 3 subtraction; the first 2 ms of tail current was left. The tail currents recorded at several potentials (+20 to -60 mV) were fit with a single exponential, since the deactivation was slow enough that it did not significantly contribute to the tail current net kinetics. At more negative potentials (-70 to -120 mV), the currents matched the dual function calculated for the early phase of deactivation, which overlapped with recovery from inactivation. The fit to the data is overlaid on the current trajectory. FIG. 5B: Time constant for recovery from rapid inactivation determined from tail current adaptation described above. FIG. 5C: Fully activated HER
GIV relationship. The maximum conductivity (118 μS) of the HERG current is −90 and −12.
It was determined from the slope of the first order fit to the current amplitude at a potential between 0 mV. FIG. 5D
: Voltage dependence of rapid inactivation of HERG current. Rectification coefficient at each potential (rectif
ication factor), R was calculated using the current amplitude plotted in panel (C):

【数1】 R=[G・n・(V−Erev)]/IHERG R = [G · n · (V t −E rev )] / I HERG

【0018】 式中、G=HERGの最大伝導性(118μS);n=+40mVにおける活性
化変数(1.0);V=試験電位;Erev=逆転電位(−73mV)。デー
タはボルツマン式:1/(1+exp[(Erev−V1/2)/k])で適合させ
た。V1/2の値は−49mVであって、傾き係数(k)は+28mVであった
Where G = maximum conductivity of HERG (118 μS); activation variable at n = + 40 mV (1.0); V t = test potential; E rev = reversal potential (−73 mV). The data was fit with the Boltzmann equation: 1 / (1 + exp [(E rev −V 1/2 ) / k]). The value of V1 / 2 was -49 mV, and the slope coefficient (k) was +28 mV.

【0019】 図6A−D:HERG電流はLa3+によって遮断される。図6A:−50か
ら+50mVにランク付けされる電位への4秒パルスによって活性化した対照電
流。電流は漏れを引かなかった。図6B:卵母細胞を10μMのLaClに暴
露した後の同一パルスのプロトコールで誘起した電流。図6C:4秒試験パルス
の最後に測定したHERG電流のI−V関係。図6D:等時間活性化曲線は、試
験電位の関数としてのテイル電流振幅のプロットから決定した。データをボルツ
マン関数に適合させて、スムースな等時間活性化曲線を得た。La3+は活性化
の50%点(half-point)を−16mVから+23mVにシフトさせた。
FIG. 6A-D: HERG current is interrupted by La 3+ . FIG. 6A: Control current activated by a 4 second pulse from -50 to a potential ranked +50 mV. The current did not leak. FIG. 6B: Currents evoked by the same pulse protocol after exposing oocytes to 10 μM LaCl 3 . FIG. 6C: IV relationship of HERG current measured at the end of the 4 second test pulse. FIG. 6D: Isochronal activation curves were determined from plots of tail current amplitude as a function of test potential. The data was fitted to a Boltzmann function to obtain a smooth isochronal activation curve. La 3+ shifted the half-point of activation from -16 mV to +23 mV.

【0020】 図7:HERGの物理マップおよびエキソン構成。HERGのゲノム領域には
、ほぼ55キロベースが包含される。全HERG転写配列を含有する重複コスミ
ドクローンを示す。ゲノム・クローンに対するHERGエキソンの位置を示す。
エキソンのサイズおよび距離は一定比率の拡大で描かれていない。
FIG. 7: HERG physical map and exon configuration. The genomic region of HERG encompasses approximately 55 kilobases. 2 shows duplicate cosmid clones containing the entire HERG transcribed sequence. The location of the HERG exon relative to the genomic clone is shown.
Exon sizes and distances are not drawn to scale.

【0021】 図8A−B:HERGコード配列ならびに5'および3'非翻訳配列のゲノム組
構成。イントロンの位置を矢印で示す。6の推定膜スパンニング・セグメント(
spanning segment)(S1ないしS6S)ならびに推定ポア(Pore)および
環状ヌクレオチド結合(cNBD)領域に下線を引く。アスタリスク・マークは
終止コドンである。図8A−Bの核酸およびタンパク質は、各々、配列番号:3
および配列番号:4である。
FIG. 8A-B: Genomic set organization of HERG coding sequence and 5 ′ and 3 ′ untranslated sequences. The position of the intron is indicated by an arrow. 6 estimated membrane spanning segments (
The spanning segment (S1 to S6S) and the putative pore (Pore) and cyclic nucleotide binding (cNBD) regions are underlined. The asterisk mark is a stop codon. The nucleic acids and proteins of FIGS. 8A-B are, respectively, SEQ ID NO: 3.
And SEQ ID NO: 4.

【0022】 図9A−E:5の新たなLQT家族の家系図構造および遺伝子型分析。QT間
隔の遅延ならびに失神、発作または発育不全突然死の病歴を含むLQTの特徴的
な特徴を示す個人を、黒塗り円(女性)または四角(男性)によって示す。罹ら
なかった個人は、白抜き円または四角によって示す。不明確な表現型を有する個
人、または表現型データが入手できなかった個人は点刻する。斜線を付けた円ま
たは四角は、死亡した個人を示す。LQT2に連鎖する多型マーカーについての
ハプロタイプを各個人の下側に示す。これらのマーカーには(セントロメアから
テロメアに)D7S505、D7S636、HERG5−11、HERG3−8
、D7S483が含まれる(Gyapayら,1994;Wangら,1995)。疾病表現型と同
時分離するハプロタイプは、ボックスで示す。組換え事象は、水平の黒線で示す
。ローカル・インスティチューショナル・レビュー・ボード・ガイドラインに準
じて、全ての個人またはその保護者からインフォームド・コンセントを得た。ハ
プロタイプ分析は、これらの血縁におけるLQT表現型が染色体7q35−36
上のマーカーに連鎖していることを示している。
9A-E: Pedigree structure and genotype analysis of 5 new LQT families. Individuals exhibiting characteristic features of LQT, including delayed QT intervals and a history of syncope, seizures or sudden stunted death are indicated by solid circles (females) or squares (males). Unaffected individuals are indicated by open circles or squares. Individuals with an ambiguous phenotype or for whom phenotypic data was not available are stippled. Shaded circles or squares indicate individuals who died. Haplotypes for polymorphic markers linked to LQT2 are shown below each individual. These markers include (from centromere to telomere) D7S505, D7S636, HERG5-11, HERG3-8
, D7S483 (Gyapay et al., 1994; Wang et al., 1995). Haplotypes that cosegregate with the disease phenotype are indicated by boxes. Recombination events are indicated by horizontal black lines. Informed consent was obtained from all individuals or their parents according to the Local Institutional Review Board Guidelines. Haplotype analysis indicates that the LQT phenotype in these relatives is chromosome 7q35-36.
It shows that it is linked to the above marker.

【0023】 図10A−C:2の家族におけるLQTと関連するHERG遺伝子内欠失。K
2287の家系図構造(図10A)、プライマー・ペア1−9を用いたPCR増
幅の結果(図10A)、正常および突然変異L2278HERG遺伝子のDNA
配列決定の結果(図10B)、ならびにHERGタンパク質の推定構造上の欠失
の効果(図10C)を示す。143bpの異常フラグメントがこの血縁の罹った
メンバーで観察され、これが疾病に関連する遺伝子内欠失の存在を示しているこ
とは注記しておく。正常および異常PCR産物のDNA配列は27bpの欠失(
△I500−F508)を画定する。この突然変異は、第3の膜スパンニング・
ドメイン(S3)中の9アミノ酸の枠内(in-frame)欠失を引起こす。欠失した
配列を示す。
FIGS. 10A-C: HEQ gene deletion associated with LQT in 2 families. K
Pedigree structure of 2287 (FIG. 10A), results of PCR amplification using primer pair 1-9 (FIG. 10A), DNA of normal and mutant L2278HERG gene
The results of sequencing (FIG. 10B), as well as the effect of a putative structural deletion of the HERG protein (FIG. 10C) are shown. It is noted that an abnormal 143 bp fragment was observed in affected members of this kin, indicating the presence of a disease-associated intragenic deletion. The DNA sequence of the normal and abnormal PCR products had a 27 bp deletion (
ΔI500-F508). This mutation causes a third membrane spanning
Causes an in-frame deletion of 9 amino acids in domain (S3). Shows the deleted sequence.

【0024】 図11A−C:K2595の家系図構造を示す(図11A)。死亡した個人は
斜線によって示す。プライマー・ペア1−9を用いたSSCP解析の結果を、各
個人の下側に示す(図11A)。異常なSSCPコンフォマー(conformer)が
この家族における疾病と同時分離することは注記しておく。DNA配列は、単一
塩基対欠失を示す(△1261)(図11B)。この欠失は、フレームシフトに
つづく12アミノ酸下流に終止コドンを生じる(図11C)。欠失ヌクレオチド
は矢印で示す。
11A-C: Shows the K2595 family tree structure (FIG. 11A). Individuals who died are indicated by diagonal lines. The results of SSCP analysis using primer pair 1-9 are shown below each individual (FIG. 11A). It is noted that abnormal SSCP conformers co-segregate with disease in this family. The DNA sequence shows a single base pair deletion ($ 1261) (FIG. 11B). This deletion creates a stop codon 12 amino acids downstream following the frameshift (FIG. 11C). Deleted nucleotides are indicated by arrows.

【0025】 図12A−I:HERG点突然変異は、3のLQT血縁において同定された。
K1956(図12A)、K2596(図12C)およびK2015(図12E
)の家系図構造を示す。各家系図の下側に、プライマー・ペア5−11(K19
56)(図12B)、プライマー・ペア1−9(K2596)(図12D)およ
びプライマー・ペア4−12(K2015)(図12F)を用いたSSCP解析
の結果を示す。異常なSSCPコンフォーマーは各血縁において疾病と同時分離
している。正常および異常なコンフォーマーのDNA配列分析により、K195
6中のポジション1682におけるCからTへの置換が明らかにされた。この突
然変異は、コドン561における非常に保存されたアラニン残基に代るバリンの
置換を生じる(A561V)(図12G)。K2596の解析により、ポジショ
ン1408におけるAからGへの置換が明らかにされた(アンチセンス鎖上のT
からCへの置換を示す)(図12D)。この突然変異は、第2の膜スパンニング
・ドメイン中の保存されたアスパラギンに代るアスパラギン酸の置換を生じる(
N470D)(図12H)。K2015の解析により、GからCへの置換(アン
チセンス鎖上のCからGへの置換を示す)が明らかにされた(図12F)。この
突然変異は、イントロンIIIのスプライス−ドナー配列中で生じている(Curran
ら,1995を参照されたし)(本明細書中のイントロン9)(図12I)。コード
配列は上方のケースであって、イントロン配列は下方のケースである。GからC
への置換がスプライス−ドナー部位を破壊することは注記しておく。(HERG, M
−eag, elk, WarmkeおよびGanetzky, 1994; R-eag; Ludwigら, 1994)。
FIG. 12A-I: HERG point mutations were identified in 3 LQT relatives.
K1956 (FIG. 12A), K2596 (FIG. 12C) and K2015 (FIG. 12E).
2) shows the family tree structure. The primer pair 5-11 (K19
56) (FIG. 12B), the results of SSCP analysis using primer pair 1-9 (K2596) (FIG. 12D) and primer pair 4-12 (K2015) (FIG. 12F). Aberrant SSCP conformers co-segregate with disease in each kin. DNA sequence analysis of normal and abnormal conformers revealed K195
The C to T substitution at position 1682 in 6 was revealed. This mutation results in a substitution of valine for a highly conserved alanine residue at codon 561 (A561V) (FIG. 12G). Analysis of K2596 revealed an A to G substitution at position 1408 (T on the antisense strand).
(Showing substitution of C to C) (FIG. 12D). This mutation results in a substitution of aspartic acid for a conserved asparagine in the second membrane spanning domain (
N470D) (Figure 12H). Analysis of K2015 revealed a G to C substitution (indicating a C to G substitution on the antisense strand) (Figure 12F). This mutation occurs in the splice-donor sequence of intron III (Curran
Et al., 1995) (Intron 9 herein) (Figure 121). The coding sequence is the upper case and the intron sequence is the lower case. G to C
Note that the substitution to destroys the splice-donor site. (HERG, M
-Eag, elk, Warmke and Ganetzky, 1994; R-eag; Ludwig et al., 1994).

【0026】 図13A−E:LQTと関連するHERGミスセンス突然変異。SSCP解析
からの結果およびアミノ酸配列に対する突然変異の効果を各家系図の下に示す。
異常なSSCPコンフォーマー(矢印によって示す)が疾病表現型と同時分離し
ていることは注記しておく。 図14A−C:LQTの散発性症例におけるHERGのデ・ノボ突然変異。K
2269の家系図構造(図14A)およびSSCP解析(プライマー・ペア14
−16)(図14A)は、LQTの散発性症例における異常なコンフォーマーを
示している。DNA配列解析により、cDNA配列のポジション1882におけ
るGからAへの置換が同定された(アンチセンス鎖上のCからTへの置換を示す
)(図14B)。この突然変異がコドン628における高度に保存されたグリシ
ン残基に代るセリンの置換(G628S)を生じることは注記しておく(図14
C)。このアミノ酸配列はカリウム・イオン選択性について重要であることが知
られている。
FIGS. 13A-E: HERG missense mutations associated with LQT. The results from the SSCP analysis and the effect of the mutation on the amino acid sequence are shown below each pedigree.
Note that the abnormal SSCP conformer (indicated by the arrow) is cosegregated with the disease phenotype. Figures 14A-C: HERG de novo mutations in sporadic cases of LQT. K
2269 pedigree structure (FIG. 14A) and SSCP analysis (primer pair 14
-16) (Figure 14A) shows an abnormal conformer in sporadic cases of LQT. DNA sequence analysis identified a G to A substitution at position 1882 of the cDNA sequence (indicating a C to T substitution on the antisense strand) (FIG. 14B). Note that this mutation results in a serine substitution (G628S) for a highly conserved glycine residue at codon 628 (FIG. 14).
C). This amino acid sequence is known to be important for potassium ion selectivity.

【0027】 図15:心臓における強力な発現を示すHERG mRNAのノザンブロット
分析。ノザンブロット(Clonetech社製、poly A+ RNA、2mg/レーン)を、コ
ード配列のヌクレオチド679から2239を含むHERG cDNAを用いて
釣上げた(probed)。〜4.1および4.4kbの2の心臓mRNAが示された。
肺から抽出したmRNAのバックグラウンドが高いが、特異的なバンドは全く同
定されなかった。
FIG. 15: Northern blot analysis of HERG mRNA showing strong expression in heart. Northern blots (Clonetech, poly A + RNA, 2 mg / lane) were probed with HERG cDNA containing nucleotides 679 to 2239 of the coding sequence. Two cardiac mRNAs of -4.1 and 4.4 kb were shown.
Although the background of mRNA extracted from the lung was high, no specific band was identified.

【0028】 配列表の概要 配列番号:1はHERG cDNAの核酸コード領域のみである。 配列番号:2は配列番号:1によってコードされるHERGタンパク質である
。 配列番号:3はHERG cDNAの核酸であり、完全コード領域ならびに幾
分かの5'および3'非翻訳領域を含む。 配列番号:4は配列番号:3によってコードされるHERGタンパク質である
。 配列番号:5および6は、%相同性の計算値を実証するために用いた仮定核酸
である。 配列番号:7および8は、HERGの3'UTRを増幅するためのプライマー
である。 配列番号:9−25は、SSCP解析用のプライマー・ペアである(表3)。 配列番号:26−55は、HERGのイントロン/エキソン境界である(表4
)。 配列番号:56−95は、HERGエキソンを増幅するためのプライマーであ
る(表5)。 配列番号:96−97はK2287の欠失を示す(図10C)。 配列番号:98−101は、K2595における欠失の効果を示す(図11C
)。 配列番号:102−116は、ヒト、マウス、ラットおよびキイロショウジョ
ウバエ(Drosophila)からのHERGの領域の比較である(図12G−Hおよび
14C)。
Outline of Sequence Listing SEQ ID NO: 1 is only the nucleic acid coding region of HERG cDNA. SEQ ID NO: 2 is the HERG protein encoded by SEQ ID NO: 1. SEQ ID NO: 3 is the nucleic acid of the HERG cDNA, including the complete coding region and some 5 'and 3' untranslated regions. SEQ ID NO: 4 is a HERG protein encoded by SEQ ID NO: 3. SEQ ID NOs: 5 and 6 are hypothetical nucleic acids used to demonstrate calculated% homology. SEQ ID NOs: 7 and 8 are primers for amplifying the HERG 3′UTR. SEQ ID NOs: 9-25 are primer pairs for SSCP analysis (Table 3). SEQ ID NOs: 26-55 are the intron / exon boundaries of HERG (Table 4)
). SEQ ID NOs: 56-95 are primers for amplifying the HERG exon (Table 5). SEQ ID NOs: 96-97 show the deletion of K2287 (FIG. 10C). SEQ ID NOs: 98-101 show the effect of the deletion at K2595 (FIG. 11C
). SEQ ID NOs: 102-116 are comparisons of regions of HERG from human, mouse, rat and Drosophila (FIGS. 12G-H and 14C).

【0029】 発明の詳細な説明 本発明は、HERGのゲノム構造ならびにLQTと関連するHERG中に新た
に見出された突然変異に指向される。さらに、本発明は、LQTを引起すHER
G遺伝子変異型の存在について、ヒトをスクリーニングする方法に指向される。
今やLQTはより早期(すなわち、病徴が現れる前に)かつより明確に検出し得
るため、遺伝性LQTを有すると同定された個人において、より良好な治療選択
肢が利用可能であろう。 本発明は、突然変異を同定するためにHERG遺伝子をスクリーンニングする
方法を提供する。さらにかかる方法は、HERG遺伝子の部分を増幅する工程を
含み得、およびさらには、HERG遺伝子の該部分の増幅用のプライマーである
一連のポリヌクレオチドを供する工程を含む。この方法は、LQTの診断または
LQTの予測のいずれかに使用するための突然変異を同定するのに有用である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is directed to the genomic structure of HERG, as well as to newly discovered mutations in HERG associated with LQT. In addition, the present invention provides a HER that causes LQT.
It is directed to a method of screening a human for the presence of a G gene variant.
Because LQT can now be detected earlier (ie, before symptoms appear) and more clearly, better treatment options will be available in individuals identified as having hereditary LQT. The present invention provides a method for screening the HERG gene to identify mutations. Further, such methods can include amplifying a portion of the HERG gene, and further include providing a series of polynucleotides that are primers for amplification of the portion of the HERG gene. This method is useful for identifying mutations for use in either diagnosing or predicting LQT.

【0030】 長期QT症候群は、心臓不整脈、具体的にはトルサード・ド・ポワンツおよび
心室細動により突然死を引起こす遺伝性または後天性の疾患である。LQTは以
前に4の遺伝子座:染色体11p15.5上のKVLQT1、7q35−36上
のHERG、3p21−24上のSCN5Aおよび染色体21q22.1−22.
2上のKCNE1、にマッピングされた。
[0030] Long-term QT syndrome is a hereditary or acquired disease that causes sudden death from cardiac arrhythmias, specifically Torsades de Pointes and ventricular fibrillation. LQT has previously been identified at 4 loci: KVLQT1 on chromosome 11p15.5, HERG on 7q35-36, SCN5A on 3p21-24 and chromosome 21q22.1-22.
2 mapped to KCNE1.

【0031】 HERG遺伝子が遺伝性LQTを引起すことに関与するという証拠は、異常な
HERG遺伝子産物または異常なレベルの遺伝子産物を作る罹った血縁メンバー
から抽出したDNA中に配列を発見することによって得られる。かかるLQT感
受性対立遺伝子は、大きな血縁において疾病と同時分離するであろう。それらは
、また、一般集団中の個人におけるよりもLQTを有する非−血縁個人において
遥かに高い頻度で存在するであろう。鍵となるのは、遺伝子産物の正常な機能に
対して明らかな破壊を引起すのに十分に重大である突然変異を見出すことである
。これらの突然変異は多くの形態をとり得る。最も重篤な形態は、異常なタンパ
ク質をコードする遺伝子を生じ、またはタンパク質発現を顕著に変化させるであ
ろうフレームシフト突然変異または大きな欠失であろう。より重篤性の低い破壊
的突然変異には、システイン残基へのまたはそれからの、塩基性アミノ酸から酸
性アミノ酸へのまたはその逆の、疎水性アミノ酸から親水性アミノ酸へのまたは
その逆の変化のごとき、産生されるタンパク質に対して重大な効果を有するであ
ろう小さな枠内欠失および非保存的塩基対置換、あるいは二次または三次のタン
パク質構造に影響するであろう他の突然変異が含まれるであろう。サイレント突
然変異または保存的アミノ酸置換を生じるものは、一般的に、タンパク質機能を
破壊するとは予想されないであろう。
Evidence that the HERG gene is involved in causing hereditary LQT is demonstrated by finding sequences in DNA extracted from affected HERG gene products or affected relatives that produce abnormal levels of gene products. can get. Such LQT-sensitive alleles will co-segregate with disease in large relatives. They will also be much more frequent in unrelated individuals with LQT than in individuals in the general population. The key is to find mutations that are significant enough to cause obvious disruption to the normal function of the gene product. These mutations can take many forms. The most severe forms will be frameshift mutations or large deletions that will result in genes encoding abnormal proteins or will significantly alter protein expression. Less severe disruptive mutations include changes in basic amino acids to or from cysteine residues, or vice versa, or hydrophobic amino acids to hydrophilic amino acids or vice versa. Includes small in-frame deletions and non-conservative base pair substitutions that would have a significant effect on the protein produced, or other mutations that would affect secondary or tertiary protein structure Will be. Those that produce silent mutations or conservative amino acid substitutions will generally not be expected to disrupt protein function.

【0032】 本発明の診断および予測方法によれば、野生型HERG遺伝子の変化が検出さ
れる。加えて、当該方法は、野生型HERG遺伝子を検出し、この遺伝子座にお
ける突然変異の結果としてLQTの発生の欠如を確認することによって行い得る
。“野生型遺伝子の変化”には、コード領域および非コード領域中の欠失、挿入
および点突然変異を含む全ての形態の突然変異が包含される。欠失は、遺伝子全
体または遺伝子の一部分のみのものとなり得る。点突然変異は終止コドン、フレ
ームシフト突然変異またはアミノ酸置換を生じ得る。体細胞突然変異とは、ある
種の組織でのみ発生し、生殖細胞系で遺伝されないものである。生殖系列突然変
異は、身体の組織のいずれかに見出され得、遺伝される。点突然変異事象は、m
RNAの発現の損失または低下に通じる、遺伝子のプロモーター中のごとき調節
領域中に発生し得る。点突然変異は、HERG遺伝子産物の発現の損失またはm
RNA安定性もしくは翻訳効率における低下に通じる、適当なRNAプロセシン
グをも廃止し得る。
According to the diagnosis and prediction method of the present invention, a change in the wild-type HERG gene is detected. In addition, the method can be performed by detecting the wild-type HERG gene and confirming the lack of LQT development as a result of a mutation at this locus. "Wild-type gene alterations" include all forms of mutations, including deletions, insertions and point mutations in coding and non-coding regions. Deletions can be of the entire gene or only a portion of the gene. Point mutations can result in stop codons, frameshift mutations or amino acid substitutions. Somatic mutations are those that occur only in certain tissues and are not inherited in the germline. Germline mutations can be found in any of the tissues of the body and are inherited. The point mutation event is m
It can occur in a regulatory region, such as in the promoter of a gene, which leads to a loss or reduction in RNA expression. Point mutations can result in loss of expression of the HERG gene product or m
Appropriate RNA processing, which leads to a decrease in RNA stability or translation efficiency, may also be abolished.

【0033】 遺伝性LQTの存在は、HERG遺伝子の突然変異につきヒトのいずれかの組
織を試験することによって確認し得る。例えば、生殖系列HERG突然変異を遺
伝している個人はLQTを発症しがちであろう。このことは、個人の身体のいず
れかの組織からのDNAを試験することによって判定し得る。最も単純には、採
血し得るし、DNAは血液の細胞から抽出し得る。加えて、出生前診断は、HE
RG遺伝子の突然変異について胎児細胞、胎盤細胞または羊膜細胞を試験するこ
とによって行い得る。野生型HERG対立遺伝子の変化は、例えば点突然変異に
よるかまたは欠失によるかにかかわりなく、本明細書中に論じたいずれかの方法
によって検出し得る。
The presence of hereditary LQT can be confirmed by testing any human tissue for mutations in the HERG gene. For example, individuals who have inherited a germline HERG mutation will be more likely to develop LQT. This can be determined by testing DNA from any tissue of the individual's body. Most simply, blood can be collected and DNA can be extracted from cells of the blood. In addition, prenatal diagnosis is based on HE
This can be done by testing fetal, placental or amniotic cells for mutations in the RG gene. An alteration in a wild-type HERG allele, whether due to a point mutation or a deletion, for example, can be detected by any of the methods discussed herein.

【0034】 DNA配列変異を検出するために用い得る幾つかの方法が存在する。手動配列
決定または自動化蛍光配列決定かのいずれかの直接DNA配列決定により、配列
変異を検出し得る。もう1つのアプローチは、一本鎖DNA高次構造多型アッセ
イ(SSCP)(Oritaら,1989)である。この方法では全ての配列変化が検出
されない、特にDNAフラグメントのサイズが200bpよりも大きい場合には
検出されないが、最適化して大部分のDNA配列変異を検出し得る。検出感度の
低下は不利であるが、SSCPを用いて可能である処理量の増大は、研究ベース
の突然変異検出について直接配列決定を魅力的な、価値ある別法としている。つ
いで、SSCPゲル上でシフトした移動度を有するフラグメントを配列決定して
、DNA配列変異の正確な性質を決定する。2の相補的DNA鎖間の誤対合の検
出に基づく他のアプローチには、クランプド変性ゲル電位泳動(clamped denatu
ring gel electrophoresis)(CDGE)(Sheffieldら, 1991)、ヘテロデュ
プレックス解析(heteroduplex analysis)(HA)(Whiteら,1992)および化学
的誤対合切断(chemical mismatch cleavage)(CMC)(Grompeら,1989)が
含まれる。前記した方法はいずれも大きな欠失、重複または挿入を検出せず、あ
るいはそれらはタンパク質の転写または翻訳に影響する調節突然変異を検出しな
いであろう。タンパク質切頭アッセイまたは非対称アッセイのごときこれらのク
ラスの突然変異を検出し得るであろう他の方法は、特定のタイプの突然変異しか
検出せず、ミスセンス突然変異は検出しないであろう。DNA配列変異を検出す
る現在利用可能な方法のレビューは、Grompe(1993)による最近のレビューに見
出し得る。突然変異が分かったら、対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチド(AS
O)ハイブリダイゼーションのごとき対立遺伝子特異的な検出アプローチを利用
して、同一突然変異について多数の他の試料を迅速にスクリーニングし得る。か
かる技術は、金ナノ粒子で標識したプローブを利用して、目に見える色彩結果を
得ることができる(Elghanianら,1997)。
There are several methods that can be used to detect DNA sequence variations. Sequence variation can be detected by direct DNA sequencing, either manual sequencing or automated fluorescent sequencing. Another approach is the single-stranded DNA conformation polymorphism assay (SSCP) (Orita et al., 1989). This method does not detect all sequence changes, especially if the DNA fragment size is greater than 200 bp, but can be optimized to detect most DNA sequence variations. While reduced detection sensitivity is disadvantageous, the increased throughput possible with SSCP makes direct sequencing an attractive, valuable alternative for research-based mutation detection. The fragments with shifted mobility on the SSCP gel are then sequenced to determine the exact nature of the DNA sequence variation. Other approaches based on detecting mismatches between two complementary DNA strands include clamped denaturing gel electrophoresis.
ring gel electrophoresis) (CDGE) (Sheffield et al., 1991), heteroduplex analysis (HA) (White et al., 1992) and chemical mismatch cleavage (CMC) (Grompe et al., 1989) ) Is included. None of the methods described above will detect large deletions, duplications or insertions, or they will not detect regulatory mutations that affect protein transcription or translation. Other methods that could detect these classes of mutations, such as protein truncation assays or asymmetric assays, would detect only certain types of mutations and not missense mutations. A review of currently available methods for detecting DNA sequence variations can be found in a recent review by Grompe (1993). Once the mutation is known, the allele-specific oligonucleotide (AS
O) An allele-specific detection approach, such as hybridization, can be used to rapidly screen many other samples for the same mutation. Such techniques can utilize probes labeled with gold nanoparticles to obtain visible color results (Elghanian et al., 1997).

【0035】 DNA配列中の多型を検出するための迅速な予備的解析は、1またはそれを超
える制限酵素を用いて、好ましくは多数の制限酵素を用いて切断したDNAの一
連のサザンブロットを考察することによって行い得る。各ブロットには、一連の
正常な個人および一連のLQT症例が含まれる。(HERG遺伝子座に近いかま
たはそれを含む配列を用いて釣上げた場合に、対照DNAとは長さにおいて異な
る)ハイブリダイズするフラグメントを示すサザンブロットは、可能な突然変異
を示している。非常に大きな制限フラグメントを生成する制限酵素を用いる場合
には、ついでパルスフィールドゲル電気泳動(PFGE)を用いる。
A rapid preliminary analysis to detect polymorphisms in DNA sequences is to generate a series of Southern blots of DNA cut with one or more restriction enzymes, preferably with multiple restriction enzymes. This can be done by considering. Each blot contains a series of normal individuals and a series of LQT cases. Southern blots showing hybridizing fragments (different in length than control DNA when probed with sequences near or containing the HERG locus) indicate possible mutations. If restriction enzymes that produce very large restriction fragments are used, then pulse field gel electrophoresis (PFGE) is used.

【0036】 点突然変異の検出は、HERG対立遺伝子を分子クローニングし、当該技術分
野でよく知られている技術を用いて対立遺伝子を配列決定することによって行い
得る。また、遺伝子または遺伝子の一部分は、例えばPCRまたは他の増幅技術
によって増幅し、増幅した遺伝子または増幅した遺伝子の部分を配列決定し得る
。 感受性対立遺伝子の存在を確認するためのより完全な、しかしなお間接的な試
験のための6のよく知られた方法が存在する:1)一本鎖DNA高次構造解析(
SSCP)(Oritaら,1989);2)変性グラジエントゲル電気泳動(DGGE
)(Wartellら,1990;Sheffieldら,1989);3)RNアーゼ保護アッセイ(Fi
nkelsteinら,1990;Kinszlerら,1991);4)対立遺伝子−特異的オリゴヌク
レオチド(ASOs)(Connerら,1983);5)イー・コリ(E.coli)mutS
タンパク質のごとき、ヌクレオチド誤対合を認識するタンパク質の使用(Modric
h,1991);および6)対立遺伝子−特異的PCR(RuanoおよびKidd,1989)。
対立遺伝子−特異的PCRについては、その3'末端で特定のHERG突然変異
にハイブリダイズするプライマーを用いる。特定の突然変異が存在しない場合に
は、増幅産物は観察されない。欧州特許出願公開番号0332435号およびNewtonら
,1989に開示されているごとき、増幅耐性突然変異系(Amplification Refracto
ry Mutation System)(ARMS)も用い得る。遺伝子の挿入および欠失は、ク
ローニング、配列決定および増幅によっても検出し得る。加えて、遺伝子または
周辺のマーカー遺伝子用の制限断片長多型(RFLP)プローブを用いて、多型
フラグメント中の対立遺伝子または挿入の変化を評価し得る。かかる方法は罹っ
た個人に見出される突然変異の存在についてその個人の親族をスクリーニングす
るのに特に有用である。当該技術分野で知られている挿入および欠失を検出する
ための他の技術を用い得る。
Detection of point mutations can be performed by molecularly cloning the HERG allele and sequencing the allele using techniques well known in the art. Also, the gene or portion of the gene can be amplified, for example, by PCR or other amplification techniques, and the amplified gene or portion of the amplified gene can be sequenced. There are six well-known methods for more complete but still indirect testing to confirm the presence of susceptibility alleles: 1) Single-stranded DNA conformation analysis (
SSCP) (Orita et al., 1989); 2) Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE
) (Wartell et al., 1990; Sheffield et al., 1989); 3) RNase protection assay (Fi
nkelstein et al., 1990; Kinszler et al., 1991); 4) Allele-specific oligonucleotides (ASOs) (Conner et al., 1983); 5) E. coli mutS.
Use of proteins that recognize nucleotide mismatches, such as proteins (Modric
h, 1991); and 6) Allele-specific PCR (Ruano and Kidd, 1989).
For allele-specific PCR, a primer is used that hybridizes at the 3 'end to a particular HERG mutation. If no particular mutation is present, no amplification product is observed. As disclosed in European Patent Application Publication No. 0332435 and Newton et al., 1989, the Amplification Refracto
ry Mutation System) (ARMS) can also be used. Gene insertions and deletions can also be detected by cloning, sequencing and amplification. In addition, restriction fragment length polymorphism (RFLP) probes for the gene or surrounding marker genes can be used to assess changes in alleles or insertions in polymorphic fragments. Such methods are particularly useful for screening relatives of an affected individual for the presence of the mutation found in that individual. Other techniques for detecting insertions and deletions known in the art may be used.

【0037】 最初の3の方法(SSCP、DGGEおよびRNアーゼ保護アッセイ)におい
ては、新たな電気泳動バンドが現れる。配列変化が一本鎖中の相違、分子内塩基
ペアリングを発生するため、SSCPは異なって移動するバンドを検出する。R
Nアーゼ保護には、突然変異ポリヌクレオチドの2またはそれを超えるフラグメ
ントへの切断が含まれる。DGGEは、変性グラジエントゲルを用いて、野生型
配列と比較した突然変異配列の移動速度における相違を検出する。対立遺伝子−
特異的オリゴヌクレオチド・アッセイにおいては、特異的な配列を検出するオリ
ゴヌクレオチドを設計し、アッセイはハイブリダイゼーション・シグナルの有無
を検出することによって行う。mutSアッセイにおいては、突然変異配列と野
生型配列との間のヘテロデュプレックス中にヌクレオチド誤対合が含まれる配列
にのみ該タンパク質が結合する。
In the first three methods (SSCP, DGGE and RNase protection assays), new electrophoretic bands appear. SSCP detects bands that migrate differently because sequence changes cause differences in single strands, intramolecular base pairing. R
Nase protection involves cleavage of the mutated polynucleotide into two or more fragments. DGGE uses a denaturing gradient gel to detect differences in the migration rate of the mutated sequence compared to the wild-type sequence. Allele-
In specific oligonucleotide assays, oligonucleotides that detect specific sequences are designed, and the assay is performed by detecting the presence or absence of a hybridization signal. In the mutS assay, the protein binds only to sequences that contain nucleotide mismatches in the heteroduplex between the mutant and wild-type sequences.

【0038】 本発明によれば、誤対合は、2の鎖が100%相補的ではないハイブリダイズ
した核酸デュプレックスである。全体相同性の欠如は、欠失、挿入、逆位または
置換に起因し得る。誤対合検出を用いて、遺伝子中またはそのmRNA産物中の
点突然変異を検出し得る。これらの技術は配列決定よりも感度が低いが、それら
は多数の試料に対して行うのにより単純である。誤対合切断技術の一例は、RN
アーゼ保護法である。本発明の実施においては、該方法はヒト野生型HERG遺
伝子コード配列に相補的である標識リボプローブの使用を含む。リボプローブと
個人から単離したmRNAまたはDNAのいずれかとを一緒にアニーリングさせ
、その後デュプレックスRNA構造中の幾つかの誤対合を検出することができる
酵素RNアーゼAで消化する。RNアーゼAによって誤対合が検出された場合に
は、それが誤対合の部位を切断する。ついで、アニーリングしたRNA調製物が
電気泳動ゲルマトリックス上で分離された場合に、誤対合が検出され、RNアー
ゼAによって切断されている場合には、リボプローブおよびmRNAまたはDN
Aについての完全長デュプレックスRNAよりも小さなRNA産物が見られるで
あろう。リボプローブはmRNAまたは遺伝子の完全長である必要はなく、いず
れかのセグメントとし得る。リボプローブがmRNAまたは遺伝子のセグメント
しか含まない場合には、多数のこれらのプローブを用いて誤対合につき全mRN
A配列をスクリーニングすることが望ましいであろう。
According to the present invention, a mismatch is a hybridized nucleic acid duplex in which the two strands are not 100% complementary. The lack of overall homology may be due to a deletion, insertion, inversion or substitution. Mismatch detection can be used to detect point mutations in a gene or its mRNA product. Although these techniques are less sensitive than sequencing, they are simpler to perform on large numbers of samples. One example of a mismatched cutting technology is RN
It is the case protection law. In the practice of the present invention, the method involves the use of a labeled riboprobe that is complementary to the human wild-type HERG gene coding sequence. The riboprobe is annealed together with either mRNA or DNA isolated from the individual, and then digested with the enzyme RNase A, which can detect some mismatches in the duplex RNA structure. If a mismatch is detected by RNase A, it cuts the site of the mismatch. Mismatches are then detected when the annealed RNA preparation is separated on an electrophoresis gel matrix, and when cleaved by RNase A, the riboprobe and mRNA or DN.
An RNA product smaller than the full-length duplex RNA for A will be seen. The riboprobe need not be the full length of the mRNA or gene, but can be any segment. If the riboprobe contains only mRNA or a segment of the gene, a large number of these probes may be used to match the entire mRN for mismatch.
It may be desirable to screen for the A sequence.

【0039】 同様の様式で、酵素または化学的切断を介して、DNAプローブを用いて誤対
合を検出し得る。例えば、Cottonら,1988;Shenkら,1975;Novackら,1986を
参照されたし。別法として、誤対合は、対合デュプレックスに対する誤対合デュ
プレックスの電気泳動移動度におけるシフトによっても検出し得る。例えば、Ca
riello,1988を参照されたし。リボプローブまたはDNAプローブのいずれかを
用いれば、突然変異を含み得る細胞性mRNAまたはDNAをハイブリダイゼー
ション前にPCRを用いて増幅し得る(後記を参照されたし)。HERG遺伝子
のDNA中の変化は、特に変化が欠失および挿入のごとき大きな再配列である場
合には、サザン・ハイブリダイゼーションを用いても検出し得る。
In a similar manner, mismatches can be detected with a DNA probe via enzymatic or chemical cleavage. See, for example, Cotton et al., 1988; Shenk et al., 1975; Novack et al., 1986. Alternatively, mismatches may be detected by a shift in the electrophoretic mobility of the mismatched duplex relative to the matched duplex. For example, Ca
See riello, 1988. Using either riboprobes or DNA probes, cellular mRNA or DNA that may contain mutations can be amplified using PCR before hybridization (see below). Changes in the DNA of the HERG gene can also be detected using Southern hybridization, especially if the changes are large rearrangements such as deletions and insertions.

【0040】 PCRを使用することによって増幅したHERG遺伝子のDNA配列は、対立
遺伝子−特異的プローブを用いてもスクリーニングし得る。これらのプローブは
、その各々が公知の突然変異を収容している遺伝子配列の領域を含む核酸オリゴ
マーである。例えば、1のオリゴマーは、遺伝子配列の部分に対応する、約30
ヌクレオチド長とし得る。一連のかかる対立遺伝子−特異的プローブの使用によ
り、PCR増副産物をスクリーニングして、遺伝子中の以前に同定された突然変
異の存在を同定し得る。増幅HERG配列と対立遺伝子特異的プローブとのハイ
ブリダイゼーションは、例えば、ナイロン・フィルター上で行い得る。高ストリ
ンジェンシー・ハイブリダイゼーション条件下における特定のプローブに対する
ハイブリダイゼーションは、対立遺伝子特異的プローブ中と同様に組織中に同一
の突然変異が存在することを示している。
The DNA sequence of the HERG gene amplified by using PCR can also be screened using an allele-specific probe. These probes are nucleic acid oligomers, each containing a region of the gene sequence containing a known mutation. For example, one oligomer has about 30 corresponding to a portion of the gene sequence.
It can be nucleotide length. By using a series of such allele-specific probes, PCR amplification by-products can be screened to identify the presence of previously identified mutations in the gene. Hybridization of the amplified HERG sequence with an allele-specific probe can be performed, for example, on a nylon filter. Hybridization to a particular probe under high stringency hybridization conditions indicates that the same mutation is present in the tissue as in the allele-specific probe.

【0041】 マイクロチップ技術を介して新たに開発された核酸解析の技術も、本発明に適
用可能である。この技術においては、逐語的に、何千もの異なるオリゴヌクレオ
チド・プローブをシリコン・チップ上にアレイで構築する。分析すべき核酸を蛍
光標識し、チップ上のプローブにハイブリダイズさせる。また、これらの核酸マ
イクロチップを用いて核酸−タンパク質相互作用を研究することも可能である。
この技術を用いれば、突然変異の存在を判定しもしくは解析すべき核酸を配列決
定することさえでき、あるいは関心の遺伝子の発現レベルを測定することができ
る。当該方法は、多くの、数千さえのプローブの同時の平行プロセシングのうち
の1つであって、解析速度をおびただしく上げ得る。この技術を用いる幾つかの
論文が発表されている。これらのうちの幾つかは、Haciaら,1996;Shoemakerら
,1996;Cheeら,1996;Lockhartら,1996;DeRisiら,1996;Lipshutzら,1995
である。この方法は、乳ガン遺伝子BRCA1中の突然変異につき人々をスクリ
ーニングするためにすでに用いられている(Haciaら,1996)。この新たな技術
は、Chemical and Engineering中のnew article(Borman,1996)にレビューさ
れており、論説の主題になっている(Editorial,Nature Genetics,1996)。Fo
dor(1997)も参照されたし。
A technique of nucleic acid analysis newly developed through a microchip technique is also applicable to the present invention. In this technique, literally, thousands of different oligonucleotide probes are constructed in an array on a silicon chip. The nucleic acid to be analyzed is fluorescently labeled and hybridized to a probe on the chip. It is also possible to study nucleic acid-protein interactions using these nucleic acid microchips.
Using this technique, one can determine the presence of a mutation or even sequence the nucleic acid to be analyzed or measure the expression level of the gene of interest. This method is one of many, even thousands of simultaneous, parallel processing of probes, which can significantly increase analysis speed. Several papers using this technology have been published. Some of these are Hacia et al., 1996; Shoemaker et al., 1996; Chee et al., 1996; Lockhart et al., 1996; DeRisi et al., 1996; Lipshutz et al., 1995.
It is. This method has already been used to screen people for mutations in the breast cancer gene BRCA1 (Hacia et al., 1996). This new technology has been reviewed in a new article in Chemical and Engineering (Borman, 1996) and has been the subject of editorials (Editorial, Nature Genetics, 1996). Fo
See also dor (1997).

【0042】 候補遺伝子座中の突然変異についての最も完成した試験は、患者からのゲノム
HERG配列と対照集団からのものとを直接比較することである。別法として、
例えばPCRによって増幅した後にメッセンジャーRNAを配列決定し得、それ
によって候補遺伝子のエキソン構造を決定する必要性がなくなる。 HERGのコード領域の外側となる患者からの突然変異は、遺伝子の付近また
は中のイントロンおよび調節配列のごとき、非コード領域を調べることによって
検出し得る。非コード領域中の突然変異が重要であるという初期の指摘は、対照
個人と比較して患者中の異常なサイズまたは豊富なメッセンジャーRNA分子を
明らかにしたノザンブロット実験から出てきているのかもしれない。
The most complete test for mutations in candidate loci is to directly compare genomic HERG sequences from patients to those from a control population. Alternatively,
Messenger RNA can be sequenced after amplification, for example by PCR, thereby obviating the need to determine the exon structure of a candidate gene. Mutations from patients outside the coding region of HERG can be detected by examining non-coding regions, such as introns and regulatory sequences near or in the gene. Early indications that mutations in noncoding regions are important may have come from Northern blot experiments that revealed abnormal size or abundant messenger RNA molecules in patients compared to control individuals .

【0043】 HERG mRNA発現の変化は、当該技術分野で知られているいずれかの技
術によって検出し得る。これらには、ノザンブロット分析、PCR増幅およびR
Nアーゼ保護が含まれる。mRNA発現の低下は、野生型遺伝子の変化を示す。
野生型遺伝子の変化は、野生型HERGタンパク質の変化につきスクリーニング
することによっても検出し得る。例えば、HERGと免疫反応性のモノクローナ
ル抗体を用いて組織をスクリーニングし得る。血族抗原の欠如は突然変異を示す
であろう。突然変異対立遺伝子の産物に特異的な抗体を用いて、突然変異遺伝子
産物を検出することもできるであろう。かかる免疫アッセイは、当該技術分野で
知られているいずれの簡便な形式でも行い得る。これらには、ウエスタン・ブロ
ット、免疫組織化学アッセイおよびELISAアッセイが含まれる。変化したH
ERGタンパク質を検出するいずれかの方法を用いて、野生型HERG遺伝子の
変化を検出し得る。タンパク質結合性判定のごとき機能性アッセイを用い得る。
加えて、HERGの生化学的機能を検出するアッセイを用い得る。突然変異HE
RG遺伝子産物を見出すことは、野生型HERG遺伝子の変化を示す。
[0043] Alterations in HERG mRNA expression can be detected by any technique known in the art. These include Northern blot analysis, PCR amplification and R
Includes Nase protection. A decrease in mRNA expression indicates a change in the wild-type gene.
Changes in the wild-type gene can also be detected by screening for changes in the wild-type HERG protein. For example, tissues can be screened using a monoclonal antibody immunoreactive with HERG. Lack of relative antigen will indicate a mutation. An antibody specific for the product of the mutant allele could be used to detect the mutant gene product. Such an immunoassay may be performed in any convenient format known in the art. These include Western blots, immunohistochemical assays and ELISA assays. H changed
Any method of detecting ERG protein can be used to detect changes in the wild-type HERG gene. Functional assays such as protein binding determinations can be used.
In addition, assays that detect the biochemical function of HERG may be used. Mutant HE
Finding the RG gene product indicates a change in the wild type HERG gene.

【0044】 突然変異HERG遺伝子または遺伝子産物は、血清、便、尿および唾液のごと
き他のヒト身体試料中にも検出し得る。組織中の突然変異遺伝子または遺伝子産
物を検出するための前記で論じたものと同じ技術を、他の身体試料に適用し得る
。かかる身体試料をスクリーニングすることによって、遺伝性LQTについて単
純な早期の診断を達成し得る。
[0044] Mutant HERG genes or gene products can also be detected in other human body samples, such as serum, stool, urine and saliva. The same techniques discussed above for detecting mutated genes or gene products in tissues can be applied to other body samples. By screening such body samples, a simple early diagnosis for hereditary LQT can be achieved.

【0045】 本発明のプライマー・ペアは、PCRを用いる特定のHERG対立遺伝子のヌ
クレオチド配列を決定するのに有用である。一本鎖DNAプライマーのペアは、
遺伝子自体の増幅DNA合成を開始するために、第7染色体上のHERG遺伝子
の中またはそれを取り囲む配列にアニーリングし得る。これらのプライマーの完
全セットにより、遺伝子コード配列、すなわちエキソンの全ヌクレオチドの合成
が許容され得る。好ましくは、プライマーのセットにより、イントロンおよびエ
キソン配列の双方の合成が許容される。対立遺伝子特異的プライマーも用い得る
。かかるプライマーは特定のHERG突然変異対立遺伝子にのみアニーリングし
、したがって、鋳型としての突然変異対立遺伝子の存在下でのみ産物を増幅する
であろう。
The primer pairs of the present invention are useful for determining the nucleotide sequence of a particular HERG allele using PCR. The pair of single-stranded DNA primers
To initiate amplified DNA synthesis of the gene itself, it may be annealed to the sequence in or surrounding the HERG gene on chromosome 7. The complete set of these primers allows for the synthesis of the gene coding sequence, ie, all nucleotides of the exon. Preferably, the set of primers permits the synthesis of both intron and exon sequences. Allele specific primers may also be used. Such primers will anneal only to specific HERG mutant alleles and will therefore amplify the product only in the presence of the mutant allele as a template.

【0046】 増幅した配列のつづくクローニングを促進するために、プライマーはその5'
末端に添付した制限酵素部位配列を有し得る。したがって、プライマーの全ヌク
レオチドは、制限酵素部位を形成するのに必要な幾つかのヌクレオチドを除いて
、HERG配列またはHERGに近接する配列由来である。かかる酵素および部
位は当該技術分野でよく知られている。プライマー自体は、当該技術分野でよく
知られている技術を用いて合成し得る。一般的に、プライマーは、市販されてい
るオリゴヌクレオチド合成機を用いて作製し得る。得られたHERGのcDNA
配列(WarmkおよびGanetzky,1994)、特定のプライマーのデザインは当該技術
分野でよく知られている。本発明は、これに、イントロン/エキソン境界上のデ
ータを示し、それによってプライマーを設計して全エキソン領域の配列完全に増
幅し配列決定し得ることが加わる。
To facilitate subsequent cloning of the amplified sequence, the primer is
It may have a restriction enzyme site sequence attached to the end. Thus, all nucleotides of the primer are from the HERG sequence or a sequence adjacent to the HERG, except for a few nucleotides required to form a restriction enzyme site. Such enzymes and sites are well known in the art. The primers themselves can be synthesized using techniques well known in the art. Generally, primers can be made using commercially available oligonucleotide synthesizers. HERG cDNA obtained
Sequences (Warmk and Ganetzky, 1994), the design of particular primers, are well known in the art. The present invention adds to this the ability to present data on intron / exon boundaries so that primers can be designed to completely amplify and sequence the entire exon region.

【0047】 本発明のよって供される核酸プローブは、多数の目的に有用である。それは、
ゲノムDNAに対するサザン・ハイブリダイゼーションおよび前記にすでに論じ
た点突然変異を検出するためのRNアーゼ保護法に用い得る。プローブを用いて
PCR増幅産物を検出し得る。それらは、他の技術を用いてHERG遺伝子また
はmRNAとの誤対合を検出することもできる。
The nucleic acid probes provided by the present invention are useful for a number of purposes. that is,
It can be used in Southern hybridizations to genomic DNA and in RNase protection methods to detect point mutations already discussed above. The probe can be used to detect the PCR amplification product. They can also detect mismatches with the HERG gene or mRNA using other techniques.

【0048】 野生型HERG遺伝子を有する個人が遺伝性LQTを有しないことを発見した
。しかしながら、HERG遺伝子産物の機能を妨害する突然変異はLQTの病理
に関与しない。したがって、機能損失または変化した機能を有するタンパク質を
産生する変化した(または突然変異)HERG遺伝子の存在は、心臓不整脈の危
険性を増大させるLQTを直接引起す。HERG遺伝子突然変異を検出するため
に、生物試料を調製し、分析すべき対立遺伝子の配列と野生型対立遺伝子の配列
との間の相異につき分析する。突然変異HERG対立遺伝子は、前記した技術の
いずれかによって最初に同定し得る。ついで、突然変異対立遺伝子を配列決定し
て、特定の突然変異対立遺伝子の特異的な突然変異を同定する。別法として、突
然変異対立遺伝子は、慣用技術を用いて、突然変異(変化した)タンパク質を同
定することによって最初に同定し得る。ついで、突然変異対立遺伝子を配列決定
して、各対立遺伝子について特異的な突然変異を同定する。ついで、突然変異、
とりわけ変化した機能のタンパク質に通じるものを、本発明の診断および予測法
に用いる。 本発明は、LQTおよび/またはトルサード・ド・ポワンツを発病する機会を
低下させるためにKで患者を治療する方法も提供する。細胞外K([K+] )によるHERGの変調は生理学的重要性を有し得る。迅速な心速度(heart ra
te)または虚血の間は、Kが細胞内の裂け目内に蓄積する(Gintantら,1992
)。[K]におけるこの上昇は、正味再分極電流に対するHERGの寄与を増
大させるであろう。したがって、高心速度の、または虚血の初期相の間の活動電
位の変調において、HERGはなおより重要となり得る。
It was discovered that individuals with the wild-type HERG gene did not have hereditary LQT. However, mutations that interfere with the function of the HERG gene product do not contribute to LQT pathology. Thus, loss of function or the presence of an altered (or mutated) HERG gene that produces a protein with altered function directly triggers LQT, which increases the risk of cardiac arrhythmias. To detect HERG gene mutations, a biological sample is prepared and analyzed for differences between the sequence of the allele to be analyzed and the sequence of the wild-type allele. Mutant HERG alleles can be initially identified by any of the techniques described above. The mutant allele is then sequenced to identify specific mutations of the particular mutant allele. Alternatively, mutant alleles can be identified initially by identifying the mutated (altered) protein using conventional techniques. The mutant alleles are then sequenced to identify specific mutations for each allele. Then the mutation,
In particular, those that lead to altered function proteins are used in the diagnostic and predictive methods of the invention. The present invention also provides a method of treating a patient with K + to reduce the chance of developing LQT and / or Torsades de Points. Modulation of HERG by extracellular K + ([K +] e ) may have physiological significance. Rapid heart rate
te) or during ischemia, K + accumulates in intracellular fissures (Gintant et al., 1992).
). This increase in [K + ] e will increase the contribution of HERG to the net repolarization current. Thus, HERG can be even more important in modulating action potentials at high cardiac velocities or during the early phase of ischemia.

【0049】 定義 本発明は以下の定義を用いる: “ポリヌクレオチドの増幅”は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、連結増幅
(またはリガーゼ連鎖反応、LCR)およびQ−ベータレプリカーゼの使用に基
づく増幅方法のごとき方法を利用する。また、鎖置換増幅(SDA)、好熱性S
DA、および核酸配列ベース増幅(3SRまたはNASBA)も有用である。こ
れらの方法は当該技術分野でよく知られており、広く実施されている。例えば、
(PCRについては)米国特許第4,683,195号および第4,683,202号ならびにInni
sら,1990;(LCRについては)WuおよびWallace,1989;(SDAについては)
米国特許第5,270,184号および第5,455,166号ならびにWalkerら,1992;(好熱性
SDAについては)Spargoら,1996、ならびに3SRおよびNASBAについて
は米国特許第5,409,818号、Fahyら,1991およびCompton,1991を参照されたし。
PCRを行うための試薬およびハードウェアは市販されている。HERG領域か
らの配列を増幅するのに有用なプライマーは、好ましくはHERG領域中または
その中の標的領域を挟む領域中の配列に相補的であって、特異的にハイブリダイ
ズする。増幅によって生成したHERG配列は直接的に配列決定し得る。別法と
して、あまり望ましくないが、増幅した配列(群)は配列分析の前にクローン化
し得る。酵素的に増幅したゲノム・セグメントの直接クローニングおよび配列分
析方法は、Scharfら,1986によって記載されている。
Definitions The present invention uses the following definitions: “Polynucleotide amplification” refers to polymerase chain reaction (PCR), ligation amplification (or ligase chain reaction, LCR) and amplification methods based on the use of Q-beta replicase. Use the method you like. In addition, strand displacement amplification (SDA), thermophilic S
DA, and nucleic acid sequence based amplification (3SR or NASBA) are also useful. These methods are well known in the art and are widely practiced. For example,
(For PCR) U.S. Patent Nos. 4,683,195 and 4,683,202 and Inni
s et al., 1990; Wu and Wallace, 1989 (for LCR); (for SDA).
See U.S. Patent Nos. 5,270,184 and 5,455,166 and Walker et al., 1992; Spargo et al., 1996 (for thermophilic SDA) and U.S. Patent Nos. 5,409,818; Hello.
Reagents and hardware for performing PCR are commercially available. Primers useful for amplifying sequences from the HERG region are preferably complementary to sequences in the HERG region or in the region flanking the target region therein, and will specifically hybridize. The HERG sequence generated by the amplification can be sequenced directly. Alternatively, but less preferably, the amplified sequence (s) can be cloned prior to sequence analysis. Methods for direct cloning and sequence analysis of enzymatically amplified genomic segments have been described by Scharf et al., 1986.

【0050】 “分析物ポリヌクレオチド”および“分析物鎖”とは、標的配列を含有すると
予想される一本鎖または二本鎖ポリヌクレオチドをいい、生物試料を含む種々の
タイプの試料中に存在し得る。 “抗体” 本発明は、HERGポリペプチドおよびそのフラグメントまたはH
ERG領域からのポリヌクレオチド配列に特異的に結合することができる、ポリ
クローナル抗体および/またはモノクローナル抗体ならびにそれらのフラグメン
ト、ならびにそれらの免疫学的結合等価物をも提供する。“抗体”なる語は、均
一な分子基、または複数の分子基から構成される血清生成物のごとき混合物の双
方をいうために用いる。ポリペプチドは、ペプチド合成機で合成的に調製し、担
体分子(例えば、鍵穴カサガイ・ヘモシアニン)にカップリングし、数ヶ月にわ
たりウサギに注射し得る。ウサギ血清は、HERGポリペプチドまたはフラグメ
ントに対する免疫反応性について試験する。モノクローナル抗体は、タンパク質
ポリペプチド、融合タンパク質またはそれらのフラグメントでマウスを注射する
ことによって生成し得る。モノクローナル抗体は、ELISAによってスクリー
ニングし、HERGポリペプチドまたはそのフラグメントとの特異的免疫反応性
について試験されるであろう。HarlowおよびLane,1988を参照されたし。これら
の抗体は、アッセイならびに医薬において有用であろう。
“Analyte polynucleotide” and “analyte strand” refer to single-stranded or double-stranded polynucleotides that are predicted to contain a target sequence and are present in various types of samples, including biological samples. I can do it. “Antibodies” The present invention relates to HERG polypeptides and fragments thereof or H
Also provided are polyclonal and / or monoclonal antibodies and fragments thereof, and their immunological binding equivalents, that can specifically bind to a polynucleotide sequence from an ERG region. The term "antibody" is used to refer to either a homogeneous molecular group or a mixture, such as a serum product composed of a plurality of molecular groups. Polypeptides can be prepared synthetically on a peptide synthesizer, coupled to a carrier molecule (eg, keyhole limpet hemocyanin), and injected into rabbits over several months. Rabbit sera is tested for immunoreactivity to the HERG polypeptide or fragment. Monoclonal antibodies can be produced by injecting mice with a protein polypeptide, a fusion protein or a fragment thereof. Monoclonal antibodies will be screened by ELISA and tested for specific immunoreactivity with the HERG polypeptide or fragment thereof. See Harlow and Lane, 1988. These antibodies will be useful in assays as well as in medicine.

【0051】 十分量の目的のポリペプチドを得たら、それを種々の目的に用い得る。典型的
な用途は、結合性につき特異的な抗体の生成である。これらの抗体は、ポリクロ
ーナルまたはモノクローナルのいずれかとし得、当該技術分野でよく知られてい
るイン・ビトロ(in vitro)またはイン・ビボ(in vivo)技術によって生成し得
る。ポリクローナル抗体の生成については、適当な標的免疫系、典型的にはマウ
スまたはウサギを選択する。実質的に精製した抗原は、動物に適した方法および
免疫学者によく知られた他のパラメータによって決定した様式で免疫系に提示す
る。注射用の典型的な部位は、フットパッド中、筋肉内、腹膜内または皮内的で
ある。もちろん、マウスまたはウサギを他の種に置き換え得る。ついで、目的の
特異性に調整した、ポリクローナル抗体を当該技術分野で知られている技術を用
いて精製する。
Once a sufficient amount of the desired polypeptide has been obtained, it can be used for various purposes. A typical application is the generation of antibodies specific for binding. These antibodies can be either polyclonal or monoclonal and can be produced by in vitro or in vivo techniques well known in the art. For the production of polyclonal antibodies, a suitable target immune system is selected, typically a mouse or rabbit. The substantially purified antigen is presented to the immune system in a manner determined by animal appropriate methods and other parameters well known to immunologists. Typical sites for injection are in the footpad, intramuscularly, intraperitoneally or intradermally. Of course, mice or rabbits can be replaced by other species. The polyclonal antibody, adjusted to the desired specificity, is then purified using techniques known in the art.

【0052】 免疫学的応答は、通常、免疫アッセイを用いてアッセイする。普通、かかる免
疫アッセイには、例えば同一細胞によって生成されるおよび抗原として同一の様
式で生成される抗原の起源の幾分かの精製が含まれる。種々の免疫アッセイ法が
当該技術分野でよく知られている。例えば、HarlowおよびLane,1988またはGodi
ng,1986を参照されたし。
[0052] Immunological responses are usually assayed using an immunoassay. Usually, such immunoassays involve, for example, some purification of the origin of the antigen, which is produced by the same cells and produced in the same manner as the antigen. Various immunoassays are well known in the art. For example, Harlow and Lane, 1988 or Godi
ng, 1986.

【0053】 10−8−1、または好ましくは10−9ないし10−10−1またはよ
り強力なアフィニティーを有するモノクローナル抗体は、典型的には、Harlowお
よびLane,1988またはGoding,1986に記載されている標準的な手法によって生成
されるであろう。簡単には、適当な動物を選択し、目的の免疫化プロトコールが
それに続く。適当な期間の後に、かかる動物の脾臓を取出し、適当な選抜条件下
にて、個々の脾臓細胞を典型的には不死化ミエローマ細胞に融合させる。その後
に、細胞を別々にクローン分離し、各クローンの上清を抗原の目的の領域に特異
的な適当な抗体のその生成について試験する。
Monoclonal antibodies having an affinity of 10 −8 M −1 , or preferably 10 −9 to 10 −10 M −1 or more, are typically described in Harlow and Lane, 1988 or Goding, 1986. Will be generated by standard techniques that have been implemented. Briefly, the appropriate animal is selected, followed by the desired immunization protocol. After an appropriate period of time, the spleen of such an animal is removed and the individual spleen cells are typically fused to immortalized myeloma cells under appropriate selection conditions. Thereafter, the cells are cloned separately and the supernatant of each clone is tested for its production of a suitable antibody specific for the region of interest of the antigen.

【0054】 他の好適な技術には、抗原性ポリペプチドに対するリンパ球のイン・ビトロ(
in vitro)暴露、または別法として、ファージまたは同様なベクター中の抗体の
ライブラリーの選抜が含まれる。Huseら,1989を参照されたし。本発明のポリペ
プチドおよび抗体は修飾するかまたはしないで用い得る。頻繁には、ポリペプチ
ドおよび抗体は、共有的または非共有的に、検出可能なシグナルを供する物質に
結合することによって標識するであろう。広範な種々の標識およびコンジュゲー
ト技術が知られており、科学文献および特許文献の双方に多数報告されている。
好適な標識には、放射性核種、酵素、基質、補助因子、インヒビター、蛍光剤、
化学ルミネセンス剤、マグネティック粒子等が含まれる。かかる標識の使用を教
示する特許には、米国特許第3,817,837号;第3,850,752号;第3,939,350号;第3
,996,345号;第4,277,437号;第4,275,149号および第4,366,241号が含まれる。
また、組換え免疫グロブリンも生成し得る(米国特許第4,816,567号を参照され
たし)。
Other suitable techniques include in vitro lymphocyte in vitro against antigenic polypeptides (
In vitro) exposure, or alternatively, selection of a library of antibodies in phage or similar vectors. See Huse et al., 1989. The polypeptides and antibodies of the present invention may be used with or without modification. Frequently, polypeptides and antibodies will be labeled, covalently or non-covalently, by binding to a substance that provides a detectable signal. A wide variety of labeling and conjugate technologies are known and have been extensively reported in both the scientific and patent literature.
Suitable labels include radionuclides, enzymes, substrates, cofactors, inhibitors, fluorescent agents,
Chemiluminescent agents, magnetic particles and the like are included. Patents teaching the use of such labels include U.S. Patent Nos. 3,817,837; 3,850,752; 3,939,350;
Nos. 4,996,345; 4,277,437; 4,275,149 and 4,366,241.
Also, recombinant immunoglobulins can be produced (see US Pat. No. 4,816,567).

【0055】 “結合パートナー”とは、高い特異性でリガンド分子を結合することができる
分子をいい、例えば、抗原と抗原−特異的な抗体または酵素とそのインヒビター
のごときである。一般的に、特異的結合パートナーは、単離条件下にて分析物コ
ピー/(ポリヌクレオチド・ハイブリダイゼーションの場合においては)相補鎖
デュプレックスを固定させるのに十分なアフィニティーで結合しなければならな
い。特異的な結合パートナーは当該技術分野で知られており、例えば、ビオチン
およびアビジンまたはストレプトアビジン、IgGおよびプロテインA、膨大な
公知のレセプター−リガンド結合物ならびに相補的ポリヌクレオチド鎖が含まれ
る。相補的ポリヌクレオチド結合パートナーの場合においては、パートナーは通
常少なくとも約15塩基長であって少なくとも40塩基長とし得る。15塩基よ
りも短い長さ(例えば、8塩基)、15ないし40塩基、および40塩基よりも
長いものも用い得ることは当業者によってよく認識される。ポリヌクレオチドは
、DNA、RNAまたは合成ヌクレオチド・アナログより構成し得る。さらなる
結合パートナーは、例えば本明細書中に記載するごとき2−ハイブリッド酵母ス
クリーニング・アッセイを用いて同定し得る。
“Binding partner” refers to a molecule capable of binding a ligand molecule with high specificity, such as an antigen and an antigen-specific antibody or an enzyme and an inhibitor thereof. Generally, the specific binding partner must bind with sufficient affinity to immobilize the analyte copy / (in the case of polynucleotide hybridization) complementary strand duplex under isolation conditions. Specific binding partners are known in the art and include, for example, biotin and avidin or streptavidin, IgG and protein A, a vast array of known receptor-ligand conjugates and complementary polynucleotide chains. In the case of a complementary polynucleotide binding partner, the partner is usually at least about 15 bases in length and can be at least 40 bases in length. It is well recognized by those skilled in the art that lengths shorter than 15 bases (eg, 8 bases), 15 to 40 bases, and longer than 40 bases can be used. A polynucleotide may be comprised of DNA, RNA or synthetic nucleotide analogs. Additional binding partners can be identified using, for example, a two-hybrid yeast screening assay as described herein.

【0056】 “生物試料”とは、個人からの分析物ポリヌクレオチドまたはポリペプチドを
含有すると予想される組織または流体の試料をいい、限定されるものではないが
、例えば血漿、血清、髄液、リンパ液、皮膚の表面切片、呼吸管、消化管および
尿生殖器管、涙、唾液、血液細胞、ガン、器官、組織およびイン・ビトロ(in v
itro)細胞培養構成物の試料が含まれる。 “コードする” ポリヌクレオチドは、その天然の状態で、または当業者によ
く知られている方法によって操作した場合に、それが転写および/または翻訳さ
れてmRNAおよび/もしくはポリペプチドまたはそれらのフラグメントを生成
し得る場合には、ポリペプチドを“コードする”という。アンチセンス鎖はかか
る核酸の相補体であって、コード配列はそれから推定可能である。 “単離した”または“実質的に純粋な” “単離した”または“実質的に純粋
な”核酸(例えば、RNA、DNAまたは混合ポリマー)とは、天然のヒト配列
またはタンパク質、例えばリボソーム、ポリメラーゼ、多くの他のヒトゲノム配
列およびタンパク質を自然に伴う他の細胞コンポーネントから実質的に分離され
たものである。この語は、その天然に発生した環境から取り出された核酸配列ま
たはタンパク質を包含し、組換えまたはクローン化DNA単離体ならびに化学合
成アナログまたは不均一系によって生物学的に合成したアナログが含まれる。
A “biological sample” refers to a sample of tissue or fluid that is expected to contain an analyte polynucleotide or polypeptide from an individual, including, but not limited to, plasma, serum, cerebrospinal fluid, Lymph, surface sections of skin, respiratory tract, gastrointestinal and genitourinary tracts, tears, saliva, blood cells, cancer, organs, tissues and in vitro
itro) a sample of the cell culture construct. An “encoding” polynucleotide is one that is transcribed and / or translated to produce mRNA and / or polypeptide or a fragment thereof, either in its natural state or when manipulated by methods well known to those skilled in the art. If so, it is said to "encode" the polypeptide. The antisense strand is the complement of such a nucleic acid, and the coding sequence can be deduced therefrom. "Isolated" or "substantially pure""Isolated" or "substantially pure" nucleic acid (eg, RNA, DNA or mixed polymer) refers to a naturally occurring human sequence or protein, such as ribosomes, It is substantially separated from other cellular components that naturally accompany the polymerase, many other human genomic sequences and proteins. The term encompasses nucleic acid sequences or proteins removed from their naturally occurring environment and includes recombinant or cloned DNA isolates as well as chemically synthesized analogs or analogs biologically synthesized by heterogeneous systems. .

【0057】 “HERG対立遺伝子”とは、HERG遺伝子座の正常な対立遺伝子ならびに
LQTを引起す変異を運搬しているHERGの対立遺伝子をいう。 “HERG遺伝子座”、“HERG遺伝子”、“HERG核酸”または“HE
RGポリヌクレオチド”とは、各々、その全てがHERG領域中に存在し、正常
な組織中で発現されているような、そのある種の対立遺伝子がLQTを生じる、
ポリヌクレオチドをいう。HERG遺伝子座は、コード配列、介在配列、ならび
に転写および/または翻訳を制御する調節要素を含むことが意図される。HER
G遺伝子座はDNA配列の全対立遺伝子変異を含むことが意図される。
“HERG allele” refers to the normal allele of the HERG locus as well as alleles of HERG carrying mutations that cause LQT. "HERG locus", "HERG gene", "HERG nucleic acid" or "HE
"RG polynucleotide" refers to each of which certain alleles cause LQT, such that all are present in the HERG region and are expressed in normal tissues.
Refers to a polynucleotide. The HERG locus is intended to include coding sequences, intervening sequences, and regulatory elements that control transcription and / or translation. HER
The G locus is intended to include all allelic variations of the DNA sequence.

【0058】 これらの用語は、核酸に適用する場合には、例えばタンパク質融合物または欠
失を含む、ヒトHERGのポリペプチド、フラグメント、ホモログまたは変異型
をコードする核酸をいう。本発明の核酸は、天然HERG−コード遺伝子に由来
するかまたはそれと実質的に同様かのいずれかである配列、または天然HERG
−コード遺伝子またはその一部分と実質的な相同性を有する配列を所有するであ
ろう。
These terms, as applied to nucleic acids, refer to nucleic acids that encode polypeptides, fragments, homologs or variants of human HERG, including, for example, protein fusions or deletions. The nucleic acids of the invention can be derived from or substantially similar to a native HERG-encoding gene, or a native HERG
-Will possess sequences with substantial homology to the coding gene or a part thereof.

【0059】 HERG遺伝子または核酸には、HERGポリヌクレオチドのアミノ酸配列に
対して効果を有しないサイレント対立遺伝子、ならびにその機能に実質的に影響
しないHERGポリペプチドのアミノ酸配列変異型に通じる対立遺伝子を含む、
HERG遺伝子の正常な対立遺伝子が含まれる。これらの用語は、HERGポリ
ペプチドの機能に悪影響する1またはそれを超える突然変異を有する対立遺伝子
も含む。突然変異は、HERG機能の部分的または完全な消失を生じる、HER
Gポリポリペプチドのアミノ酸配列中に有害な変化を生成するHERG核酸配列
中の変化、または効果的なHERG発現の消失もしくは異常な形態のHERGポ
リペプチドの生成を生じる核酸配列中の変化となり得る。
[0059] HERG genes or nucleic acids include silent alleles that have no effect on the amino acid sequence of a HERG polynucleotide, as well as alleles leading to amino acid sequence variants of the HERG polypeptide that do not substantially affect its function. ,
Includes normal alleles of the HERG gene. These terms also include alleles having one or more mutations that adversely affect the function of the HERG polypeptide. Mutations result in partial or complete loss of HERG function,
A change in the HERG nucleic acid sequence that produces a deleterious change in the amino acid sequence of the G polypeptide can be a change in the nucleic acid sequence that results in the loss of effective HERG expression or the production of an abnormal form of the HERG polypeptide.

【0060】 HERG核酸は配列番号:1(HERG cDNAのコード領域)または配列
番号:3(5'UTRおよび3'UTRを含むcDNA)に示すものとし得、ある
いはそれは前記した対立遺伝子または示した配列の1またはそれを超えるヌクレ
オチドの1またはそれを超える付加、挿入、欠失および置換である変化によって
示されるものとは異なる変異型または誘導体となり得る。ヌクレオチド配列に対
する変化はタンパク質レベルのアミノ酸変化、さもなくば遺伝コードによって決
定するアミノ酸変化を生じ得る。
The HERG nucleic acid may be as set forth in SEQ ID NO: 1 (the coding region of the HERG cDNA) or SEQ ID NO: 3 (cDNA containing the 5 ′ UTR and 3 ′ UTR), or it may be an allele as described above or the indicated sequence. Can be different from those indicated by changes that are one or more additions, insertions, deletions and substitutions of one or more nucleotides. Changes to the nucleotide sequence can result in amino acid changes at the protein level, or otherwise as determined by the genetic code.

【0061】 したがって、本発明による核酸は、配列番号:1および3に示す配列とは異な
る配列を含み得、なお、配列番号:2および4に示す同アミノ酸配列を有するポ
リペプチドをコードし得る。すなわち、本発明の核酸には、遺伝コードの結果と
して縮重である配列が含まれる。一方、コードされるポリペプチドは、配列番号
:2および4に示すアミノ酸配列からの1またはそれを超えるアミノ酸残基で異
なるアミノ酸配列を含み得る。配列番号:2および4に示すアミノ酸配列のアミ
ノ酸配列変異型、誘導体または対立遺伝子であるポリペプチドをコードする核酸
も、本発明によって提供される。
Accordingly, the nucleic acid according to the present invention may include a sequence different from the sequences shown in SEQ ID NOs: 1 and 3, and may encode a polypeptide having the same amino acid sequence shown in SEQ ID NOs: 2 and 4. That is, the nucleic acids of the invention include sequences that are degenerate as a result of the genetic code. Alternatively, the encoded polypeptide may comprise an amino acid sequence that differs by one or more amino acid residues from the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 2 and 4. Nucleic acids encoding polypeptides that are amino acid sequence variants, derivatives or alleles of the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 2 and 4 are also provided by the present invention.

【0062】 HERG遺伝子は、(a)(i)高ストリンジェントな条件下(Ausubelら,1
992)で配列番号:2または配列番号:4に記載のアミノ酸配列をコードするD
NA配列の相補体にハイブリダイズする、および(ii)HERGに機能的に等
価である遺伝子産物をコードする、いずれのDNA配列、あるいは(b)(i)
適度にストリンジェントな条件のごとき(Ausubelら,1992)、より低くストリ
ンジェントな条件下で配列番号:2または配列番号:4に記載のアミノ酸配列を
コードするDNA配列の相補体にハイブリダイズする、および(ii)HERG
に機能的に等価である遺伝子産物をコードする、いずれかのDNA配列をもいう
。本発明は、本明細書中に記載する配列の相補体である核酸分子をも含む。
The HERG gene can be expressed under (a) (i) high stringency conditions (Ausubel et al., 1
992), which encodes the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4.
Any DNA sequence that hybridizes to the complement of the NA sequence and (ii) encodes a gene product that is functionally equivalent to HERG, or (b) (i)
Hybridizing under moderately stringent conditions (Ausubel et al., 1992) to the complement of the DNA sequence encoding the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4 under lower stringent conditions; And (ii) HERG
Also refers to any DNA sequence that encodes a gene product that is functionally equivalent to: The invention also includes nucleic acid molecules that are the complements of the sequences described herein.

【0063】 本発明のポリヌクレオチド組成物には、RNA、cDNA、ゲノムDNA、合
成形、および混合ポリマー、センスおよびアンチセンス鎖の双方が含まれ、当業
者により容易に理解されるごとく、化学的または生化学的に修飾し得、あるいは
非−天然または誘導化ヌクレオチド塩基を含み得る。かかる修飾には、例えば、
標識、メチル化、アナログでの1またはそれを超える天然に発生する置換、非電
荷結合(例えば、ホスホン酸メチル、ホスホトリエステル、ホスホロアミデート
、カルバメート他)、電荷結合(例えば、ホスホロチオエート、ホスホロジチオ
エート他)、ペンダント基(例えば、ポリペプチド)、インターカレーター(例
えば、アクリジン、ソラレン他)、キレート剤、アルキル剤、および修飾結合(
例えば、アルファ−アノマー核酸他)のごときヌクレオチド間修飾が含まれる。
また、水素結合およびその他の化学的相互作用を介して設計した配列に結合する
その能力においてポリヌクレオチドを模倣する合成分子も含まれる。かかる分子
は当該技術分野で知られており、例えば、その中で分子の骨格中のリン酸結合の
代わりにペプチド結合が用いられているものが含まれる。
The polynucleotide compositions of the present invention include RNA, cDNA, genomic DNA, synthetic forms, and mixed polymers, both sense and antisense strands, as will be readily understood by those skilled in the art. Or may be biochemically modified, or may include non-natural or derivatized nucleotide bases. Such modifications include, for example,
Labeling, methylation, one or more naturally occurring substitutions with analogs, uncharged bonds (eg, methyl phosphonate, phosphotriesters, phosphoramidates, carbamates, etc.), charge bonds (eg, phosphorothioates, phosphonates, etc.) Dithiothioate, etc.), pendant groups (eg, polypeptides), intercalators (eg, acridine, psoralen, etc.), chelating agents, alkylating agents, and modified linkages (eg,
For example, internucleotide modifications such as alpha-anomeric nucleic acids).
Also included are synthetic molecules that mimic polynucleotides in their ability to bind to designed sequences through hydrogen bonding and other chemical interactions. Such molecules are known in the art and include, for example, those in which a peptide bond is used instead of a phosphate bond in the backbone of the molecule.

【0064】 本発明は、HERG領域の全部または一部分を含む組換え核酸を提供する。組
換え構築物は宿主細胞で自律的に複製することができる。別法として、組換え構
築物は、宿主細胞の染色体DNAに組み込まれ得る。かかる組換えポリヌクレオ
チドには、その起源または操作によって、1)天然ではそれと関連するポリヌク
レオチドの全部または一部分と関連しない;2)天然ではそれに結合するもの以
外のポリヌクレオチドに結合する;または3)天然では発生しない、ゲノム、c
DNA、半合成または合成起源のポリヌクレオチドが含まれる。本発明による核
酸がRNAを含む場合には、示した配列に参照して、Tに代えてUを用いて、R
NA等価物を参照すると解釈しなければならない。
The present invention provides a recombinant nucleic acid comprising all or part of a HERG region. The recombinant construct can replicate autonomously in the host cell. Alternatively, the recombinant construct may be integrated into the chromosomal DNA of the host cell. Such recombinant polynucleotides may, depending on their origin or operation, 1) not be associated with all or a portion of a polynucleotide associated therewith; 2) bind to a polynucleotide other than that which naturally binds thereto; or 3). Genome, c that does not occur in nature
Includes DNA, polynucleotides of semi-synthetic or synthetic origin. When the nucleic acid according to the present invention comprises RNA, R may be substituted for T with reference to the indicated sequence,
It must be interpreted as referring to the NA equivalent.

【0065】 したがって、天然に発生しない他の配列を含む組換え核酸が本発明によって提
供される。野生型配列も用い得るが、それはしばしば、例えば欠失、置換または
挿入によって変化されるであろう。種々のタイプのcDNAまたはゲノミック・
ライブラリーは、本発明の核酸の天然起源としてスクリーニングし得、あるいは
かかる核酸はゲノムDNAまたは他の天然起源に内在する配列の、例えばPCR
による増幅によって提供され得る。cDNAライブラリーの選択は、通常、目的
タンパク質のmRNAに富む組織起源に対応する。ファージ・ライブラリーが普
通は好ましいが、他のタイプのライブラリーも用い得る。ライブラリーのクロー
ンをプレート上にひろげ、スクリーニング用の基体に移し、変性させ、ついで目
的の配列の存在について釣上げる。
Thus, there is provided by the present invention a recombinant nucleic acid comprising other sequences that do not occur in nature. A wild-type sequence may also be used, but will often be altered, for example, by deletion, substitution or insertion. Various types of cDNA or genomic
Libraries can be screened as the natural source of the nucleic acids of the invention, or such nucleic acids can be sequenced from genomic DNA or other endogenous natural sources, such as PCR.
By amplification by The selection of a cDNA library usually corresponds to a tissue source rich in mRNA for the protein of interest. A phage library is usually preferred, but other types of libraries may be used. Library clones are spread out on a plate, transferred to a screening substrate, denatured, and then picked up for the presence of the sequence of interest.

【0066】 本発明において用いるDNA配列は、通常、少なくとも約5コドン(15ヌク
レオチド)、より通常には少なくとも約7−15コドン、および最も好ましくは
、少なくとも約35コドンを含むであろう。1またはそれを超えるイントロンも
存在し得る。このヌクレオチドの数は、通常、HERGをコードする配列と特異
的にハイブリダイズするであろう首尾よいプローブに必要なほぼ最小限の長さで
ある。この文章において、8ヌクレオチドほども短いオリゴマー、より一般的に
は8−17ヌクレオチドを、とりわけチップ技術と連結して、プローブに使用し
得る。
[0066] DNA sequences for use in the present invention will usually include at least about 5 codons (15 nucleotides), more usually at least about 7-15 codons, and most preferably at least about 35 codons. One or more introns may also be present. This number of nucleotides is usually about the minimum length required for a successful probe to specifically hybridize to the sequence encoding HERG. In this text, oligomers as short as 8 nucleotides, more usually 8-17 nucleotides, may be used for probes, especially in conjunction with chip technology.

【0067】 核酸操作用の技術は、例えば、Sambrookら,1989またはAusubelら,1992に一般
的に記載されている。制限酵素等のごとき、かかる技術を適用するのに有用な試
薬は当該技術分野で広く知られており、New England BioLabs社、Boehringer Ma
nnheim社、Amersham社、Promega社、U.S.Biochemicals社、New England Nuclear
社のごとき業者および多数の他の供給源から市販されている。本発明の融合タン
パク質を生成するために用いる組換え核酸配列は、天然または合成配列由来とし
得る。多くの天然遺伝子配列が、適当なプローブを用いて種々のcDNAからま
たはゲノミック・ライブラリーから入手可能である。GenBank,National Instit
utes of Healthを参照されたし。
Techniques for manipulating nucleic acids are generally described, for example, in Sambrook et al., 1989 or Ausubel et al., 1992. Reagents useful for applying such techniques, such as restriction enzymes, are widely known in the art and are available from New England BioLabs, Boehringer Ma.
nnheim, Amersham, Promega, USBiochemicals, New England Nuclear
It is commercially available from vendors such as Co. and many other sources. Recombinant nucleic acid sequences used to generate fusion proteins of the invention can be derived from natural or synthetic sequences. Many natural gene sequences are available from various cDNAs or from genomic libraries using appropriate probes. GenBank, National Instit
See utes of Health.

【0068】 本明細書中で用いるHERGの遺伝子座または領域または対立遺伝子の“一部
分”は、少なくとも約8ヌクレオチド、または好ましくは約15ヌクレオチド、
またはより好ましくは少なくとも約25ヌクレオチドの最小限サイズを有すると
定義され、少なくとも約40ヌクレオチドの最小限サイズを有し得る。この定義
には、8−40ヌクレオチドの範囲の全てのサイズならびに40ヌクレオチドを
超えるものが含まれる。したがって、この定義には、8、12、15、20、2
5、40、60、80、100、200、300、400、500ヌクレオチド
の核酸、またはこれらの値の範囲内のいずれかの数のヌクレオチド(例えば、9
、10、11、16、23、30、38、50、72、121他のヌクレオチド
)を有する核酸、または500を超えるヌクレオチドを有する核酸が含まれる。
本発明は、配列番号:1または配列番号:3、その相補体または機能的に等価な
核酸配列由来の少なくとも8ヌクレオチドを有する全ての新規な核酸を含む。本
発明は、先行技術に存在する核酸を含むものではない。すなわち、本発明は、配
列番号:1または配列番号:3由来の少なくとも8ヌクレオチドを有する全ての
核酸を含むが、但し、先行技術に存在する核酸は含まない。
As used herein, a “portion” of a HERG locus or region or allele is at least about 8 nucleotides, or preferably about 15 nucleotides,
Or more preferably, it is defined as having a minimum size of at least about 25 nucleotides and may have a minimum size of at least about 40 nucleotides. This definition includes all sizes in the range of 8-40 nucleotides as well as those over 40 nucleotides. Therefore, this definition includes 8, 12, 15, 20, 2,
A nucleic acid of 5, 40, 60, 80, 100, 200, 300, 400, 500 nucleotides, or any number of nucleotides within these values (eg, 9
, 10, 11, 16, 23, 30, 38, 50, 72, 121 other nucleotides) or nucleic acids having more than 500 nucleotides.
The present invention includes all novel nucleic acids having at least 8 nucleotides from SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3, its complement or a functionally equivalent nucleic acid sequence. The present invention does not include the nucleic acids present in the prior art. That is, the invention includes all nucleic acids having at least 8 nucleotides from SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3, but does not include nucleic acids present in the prior art.

【0069】 “HERGタンパク質”または“HERGポリペプチド”とは、HERG遺伝
子座、変異型またはそれらのフラグメントによってコードされたタンパク質また
はポリペプチドをいう。“ポリペプチド”なる語は、アミノ酸およびその等価物
のポリマーをいうのであって、特定の長さの生成物をいうものではない;したが
って、ペプチド、オリゴペプチドおよびタンパク質がポリペプチドの定義の中に
含まれる。この語は、例えば、グリコシル化、アセチル化、リン酸化等のような
ポリペプチドの修飾をいうものではなく、あるいはそれを排除する。定義の中に
含まれるのは、例えば、(例えば、非天然アミノ酸他を含む)1またはそれを超
えるアミノ酸のアナログを含むポリペプチド、置換結合を有するポリペプチドな
らびに天然および非天然に発生する当該技術分野で公知の他の修飾である。通常
、かかるポリペプチドは、天然HERG配列に対して少なくとも約50%相同で
あり、好ましくは約90%を超えて相同であり、より好ましくは少なくとも約9
5%相同であろう。また、高または低ストリンジェンシー条件下でHERGをコ
ードする核酸にハイブリダイズするDNAによってコードされるタンパク質、な
らびにHERGタンパク質(群)に対する抗血清によって回収された酷似するポ
リペプチドまたはタンパク質も含まれる。
“HERG protein” or “HERG polypeptide” refers to a protein or polypeptide encoded by a HERG locus, variant or fragment thereof. The term "polypeptide" refers to a polymer of amino acids and their equivalents and not to products of a particular length; thus, peptides, oligopeptides and proteins are included in the definition of polypeptide. included. The term does not refer to or exclude polypeptide modifications, such as, for example, glycosylation, acetylation, phosphorylation, and the like. Included within the definition are, for example, polypeptides comprising one or more amino acid analogs (including, for example, unnatural amino acids, etc.), polypeptides having substitutional bonds, and the naturally and non-naturally occurring art. Other modifications known in the art. Usually, such polypeptides are at least about 50% homologous to the native HERG sequence, preferably more than about 90% homologous, more preferably at least about 9%.
Will be 5% homologous. Also included are proteins encoded by DNA that hybridize to nucleic acids encoding HERG under high or low stringency conditions, as well as closely resembling polypeptides or proteins recovered by antisera to HERG protein (s).

【0070】 HERGポリペプチドは、単離および/または精製形態の、それと天然には関
連する材料を含まないまたは実質的に含まないものとし得る、配列番号:2また
は配列番号:4に示したものとし得る。ポリペプチドは、原核生物細胞中の発現
によって生成するかまたは合成的に生成する場合には、グリコシル化のごとき天
然の翻訳後プロセシングを欠き得る。別法として、本発明は、HERGポリペプ
チドの配列変異型、対立遺伝子または誘導体であるポリペプチドにも指向される
。かかるポリペプチドは、1またはそれを超えるアミノ酸の1またはそれを超え
る付加、置換、欠失または挿入によって、配列番号:2または配列番号:4に記
載のものとは異なるアミノ酸配列を有し得る。好ましいかかるポリペプチドはH
ERG機能を有する。
The HERG polypeptide may be in SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4, in isolated and / or purified form, which may be free or substantially free of materials with which it is naturally associated. And Polypeptides may lack natural post-translational processing, such as glycosylation, when produced by expression in prokaryotic cells or when produced synthetically. Alternatively, the invention is directed to a polypeptide that is a sequence variant, allele or derivative of a HERG polypeptide. Such polypeptides may have an amino acid sequence that differs from that set forth in SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4 by one or more additions, substitutions, deletions or insertions of one or more amino acids. A preferred such polypeptide is H
It has an ERG function.

【0071】 置換変異型は、典型的には、タンパク質内の1またはそれを超える部位で1の
アミノ酸から他のものへの交換を含み、他の機能または特性を消失することなく
、タンパク質加水分解切断に対する安定性のごとき、1またはそれを超えるポリ
ペプチドの特性を変調するように設計し得る。アミノ酸置換は、関与する残基の
極性、電荷、溶解性、疎水性、親水性、および/または好熱的性質における類似
性に基づいて作成し得る。好ましい置換は、保存的、すなわち1のアミノ酸を同
様な形態および電荷のもので置換えたものである。保存的置換は当該技術分野で
よく知られており、典型的には、以下のグループ内の置換が含まれる:グリシン
、アラニン;バリン、イソロイシン、ロイシン;アスパラギン酸、グルタミン酸
;アスパラギン、グルタミン;セリン、トレオニン;リシン、アルギニン;およ
びチロシン、フェニルアラニン。
Substitutional variants typically involve the exchange of one amino acid for another at one or more sites in a protein without proteolytic degradation without losing other functions or properties. It may be designed to modulate one or more properties of the polypeptide, such as stability to cleavage. Amino acid substitutions may be made based on the similarity in polarity, charge, solubility, hydrophobicity, hydrophilicity, and / or thermophilic properties of the residues involved. Preferred substitutions are conservative, that is, one amino acid is replaced with one of similar form and charge. Conservative substitutions are well known in the art and typically include substitutions within the following groups: glycine, alanine; valine, isoleucine, leucine; aspartic acid, glutamic acid; asparagine, glutamine; Threonine; lysine, arginine; and tyrosine, phenylalanine.

【0072】 ある種のアミノ酸は、例えば、抗体の抗原結合領域または基質分子上の結合部
位もしくはHERGポリペプチドと相互作用するタンパク質上の結合部位のごと
き、構造との相互作用結合能力のかなりの消失なしに、タンパク質構造中で他の
アミノ酸に置換し得る。タンパク質の生物学的機能活性を決めるのはタンパク質
の相互作用能力および性質であるため、ある種のアミノ酸置換をタンパク質配列
およびその基礎をなすDNAコード配列中に作成し得、それにもかかわらず、同
様な特性を有するタンパク質を得ることができる。かかる変化を作成することに
おいて、アミノ酸のハイドロパシー・インデックスを考慮し得る。タンパク質に
相互作用的生物機能を付与することにおける疎水性アミノ酸インデックスの重要
性は、一般的に当該技術分野で理解されている(KyteおよびDoolittle,1982)
。別法として、同様なアミノ酸の置換は、親水性に基づいて効果的に作成し得る
。タンパク質の相互作用的生物機能を付与することにおける親水性の重要性は、
一般的に当該技術分野で理解されている(米国特許第4,554,101号)。ポリペプ
チドを設計することにおいて疎水性インデックスまたは親水性を用いることは、
米国特許第5,691,198号にさらに論じられている。
Certain amino acids may have a significant loss of ability to interact with a structure, such as, for example, an antigen-binding region of an antibody or a binding site on a substrate molecule or a protein that interacts with a HERG polypeptide. Without, other amino acids can be substituted in the protein structure. Because the ability to interact with a protein determines the biological functional activity of the protein, certain amino acid substitutions can be made in the protein sequence and its underlying DNA coding sequence, and nonetheless, A protein having various characteristics can be obtained. In making such changes, the hydropathic index of amino acids may be considered. The importance of the hydrophobic amino acid index in conferring interactive biological functions on proteins is generally understood in the art (Kyte and Doolittle, 1982).
. Alternatively, similar amino acid substitutions may be made effectively on the basis of hydrophilicity. The importance of hydrophilicity in conferring interactive biological functions of proteins is
It is generally understood in the art (US Pat. No. 4,554,101). The use of a hydrophobic index or hydrophilicity in designing polypeptides
Further discussion is provided in U.S. Patent No. 5,691,198.

【0073】 相同性について比較したポリペプチド配列の長さは、一般的に、少なくとも約
16アミノ酸、通常、少なくとも約20残基、より通常には少なくとも約24残
基、典型には少なくとも約28残基、および好ましくは約35を超える残基であ
ろう。 “作動可能に結合した”とは、かく記載したコンポーネントがその意図する様
式で機能することを許容する関係で存在する並びをいう。例えば、プロモーター
がコード配列の転写または発現に影響する場合、該プロモーターはコード配列に
作動可能に結合している。 ペプチド模倣物または模倣物なる語は、HERGポリペプチドの本質的な生物
活性を有する物質をいうことを意図する。ペプチド模倣物は、タンパク質二次構
造のエレメントを模倣するペプチド含有分子とし得る(Johnsonら,1993)。ペ
プチド模倣物の使用の背後に存在する根本的理由は、主として、タンパク質のペ
プチド骨格が、抗体と抗原、酵素と基質または足場タンパク質のもののごとき、
分子相互作用を促進するように、アミノ酸側鎖を方向付けるために存在すること
である。ペプチド模倣物は、天然分子と同様な分子相互作用を許容するように設
計される。模倣物は、必ずしもペプチドでなくてもよいが、それは天然HERG
ポリペプチドの本質的な生物活性を保持しているであろう。
The length of the polypeptide sequences compared for homology will generally be at least about 16 amino acids, usually at least about 20 residues, more usually at least about 24 residues, typically at least about 28 residues. Groups, and preferably more than about 35 residues. "Operably linked" refers to a sequence that exists in a relationship that allows the components so described to function in their intended manner. For example, a promoter is operably linked to a coding sequence if the promoter affects the transcription or expression of the coding sequence. The term peptidomimetic or mimetic is intended to refer to a substance that has the essential biological activity of a HERG polypeptide. Peptidomimetics can be peptide-containing molecules that mimic elements of protein secondary structure (Johnson et al., 1993). The underlying reason behind the use of peptidomimetics is mainly that the peptide backbone of the protein, such as that of antibodies and antigens, enzymes and substrates or scaffold proteins,
Is to direct the amino acid side chains to promote molecular interactions. Peptidomimetics are designed to allow similar molecular interactions as the natural molecule. The mimetic may not necessarily be a peptide, but it may be a natural HERG
It will retain the essential biological activity of the polypeptide.

【0074】 “プローブ” LQTへの素因であるHERG対立遺伝子と関連するポリヌク
レオチド多型性は、ストリンジェントないし適度にストリンジェントなハイブリ
および洗浄条件下で、標的配列のポリヌクレオチドと安定なハイブリッドを形成
するポリヌクレオチド・プローブとのハイブリダイゼーションによって検出され
る。プローブが標的配列に対して完全に相補的であろうと予想される場合には、
高ストリンジェンシー条件を用いるであろう。幾つかの誤対合が予想される場合
、例えば、プローブが完全に相補的ではないであろうという結果でもって変異型
が予想される場合には、ハイブリダイゼーション・ストリンジェンシーを低下し
得る。非特異的/偶然の結合を除外、すなわちノイズを最小限化する条件を選択
する。(本明細書全体を通して、“ストリンジェント”条件を用いると単純に述
べられている場合には、“高ストリンジェンシー”条件を用いたと読むことを意
味する)。かかる指摘は中性DNA多型性ならびに突然変異を同定するため、こ
れらの指摘は、HERG感受性対立遺伝子の検出を示すためにさらなる分析を必
要とする。
“Probes” Polynucleotide polymorphisms associated with the HERG allele that are predisposed to LQT are likely to produce stable hybrids with polynucleotides of the target sequence under stringent to moderately stringent hybridization and wash conditions. It is detected by hybridization with the polynucleotide probe that forms. If the probe is expected to be perfectly complementary to the target sequence,
High stringency conditions will be used. Hybridization stringency may be reduced if some mismatches are expected, for example, if variants are expected with the result that the probes will not be perfectly complementary. Select conditions that eliminate non-specific / accidental binding, ie, minimize noise. (Throughout this specification, simply stating that "stringent" conditions are used means reading "using high stringency" conditions.) Since such indications identify neutral DNA polymorphisms as well as mutations, these indications require further analysis to indicate the detection of HERG sensitive alleles.

【0075】 HERG対立遺伝子用のプローブは、HERG領域の配列、そのcDNA、機
能的等価配列、またはそれらの相補体由来とし得る。プローブは、HERG領域
の全体または一部分にひろがるいずれの好適な長さのものであってもよく、それ
は領域に対する特異的なハイブリダイゼーションを許容する。標的配列がプロー
ブのものと同一の配列を含む場合には、ハイブリッドはストリンジェント条件下
でさえ比較的安定であろうため、プローブを例えば8−30塩基対の範囲の短い
ものとし得る。ある程度の誤対合がプローブとで予想される場合、すなわち、プ
ローブが変異型領域にハイブリダイズするであろうと予想される場合には、必要
な特異性で標的配列にハイブリダイズするより長いプローブを用い得る。
Probes for the HERG allele can be derived from the sequence of the HERG region, its cDNA, functional equivalent sequence, or their complement. The probe may be of any suitable length spanning all or a portion of the HERG region, which allows specific hybridization to the region. If the target sequence comprises a sequence identical to that of the probe, the probe may be short, for example in the range of 8-30 base pairs, since the hybrid will be relatively stable even under stringent conditions. If some mismatch is expected with the probe, i.e., if the probe is expected to hybridize to the mutant region, a longer probe that hybridizes to the target sequence with the required specificity is used. Can be used.

【0076】 プローブは、標識またはレポーター分子に結合した単離ポリヌクレオチドを含
み、標準的な方法によって配列類似性を有する他のポリヌクレオチド配列を単離
するために用い得る。プローブを調製および標識する技術については、例えばSa
mbrookら,1989またはAusubelら,1992を参照されたし。他の同様なポリヌクレ
オチドは、相同ポリヌクレオチドを用いることによって選択し得る。別法として
、これらまたは同様なポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、遺伝子コ
ードの縮重を使用することによって合成または選択し得る。種々のコドン置換を
、例えばサイレント変化(それによって、種々の制限部位を生成する)によって
導入し、あるいは特定の系に対する発現を最適化し得る。突然変異を導入して、
ポリペプチドの特性を修飾し、おそらくポリペプチドの分解または代謝速度を変
化させ得る。
Probes include isolated polynucleotides attached to a label or reporter molecule and can be used to isolate other polynucleotide sequences having sequence similarity by standard methods. Techniques for preparing and labeling probes include, for example, Sa
See mbrook et al., 1989 or Ausubel et al., 1992. Other similar polynucleotides may be selected by using a homologous polynucleotide. Alternatively, polynucleotides encoding these or similar polypeptides may be synthesized or selected by using the degeneracy of the genetic code. Various codon substitutions may be introduced, for example, by silent changes (thus creating various restriction sites) or may optimize expression for a particular system. Introduce a mutation,
It may modify the properties of the polypeptide, possibly altering the rate of degradation or metabolism of the polypeptide.

【0077】 本発明の合成オリゴヌクレオチドまたは他のポリヌクレオチドを含むプローブ
は、天然発生または組換え一本鎖もしくは二本鎖ポリヌクレオチド由来とし得、
あるいは化学合成し得る。プローブは、ニック・トランスレーション、クレノウ
・フィル-イン反応、または当該技術分野で知られている他の方法によっても標
識し得る。 HERGをコードするポリヌクレオチド配列からの、少なくとも約8のヌクレ
オチド、通常少なくとも約15のヌクレオチドを有し、かつ約9kbよりも小さ
い、通常約1.0kbよりも小さいポリヌクレオチド配列の部分が、プローブと
して好ましい。したがって、この定義には、8、12、15、20、25、40
、60、80、100、200、300、400または500ヌクレオチドのプ
ローブ、またはこれらの値の範囲内のいずれかの数(例えば、9、10、11、
16、23、30、38、50、72、121他のヌクレオチド)のヌクレオチ
ドを有するプローブ、あるいは500を超えるヌクレオチドを有するプローブが
含まれる。該プローブを用いて、HERGをコードするmRNAが細胞または組
織中に存在するか否かを判定することもできる。本発明は、配列番号:1または
配列番号:3由来の少なくとも8のヌクレオチドを有する全ての新規なプローブ
、その相補体または機能的に等価な核酸配列を含む。本発明は、先行技術に存在
するプローブを含むものではない。すなわち、本発明は、配列番号:1または配
列番号:3由来の少なくとも8のヌクレオチドを有する全てのプローブを含むが
、但し、それには先行技術に存在するプローブは含まれない。
Probes comprising the synthetic oligonucleotides or other polynucleotides of the present invention can be derived from naturally occurring or recombinant single or double stranded polynucleotides,
Alternatively, it can be chemically synthesized. Probes may also be labeled by nick translation, Klenow fill-in reaction, or other methods known in the art. A portion of the polynucleotide sequence from the HERG-encoding polynucleotide sequence, having at least about 8 nucleotides, usually at least about 15 nucleotides, and less than about 9 kb, usually less than about 1.0 kb, may be used as a probe. preferable. Therefore, this definition includes 8, 12, 15, 20, 25, 40
, 60, 80, 100, 200, 300, 400 or 500 nucleotides of a probe, or any number within these values (eg, 9, 10, 11,
Probes having nucleotides of 16, 23, 30, 38, 50, 72, 121 other nucleotides) or probes having more than 500 nucleotides. The probe can also be used to determine whether mRNA encoding HERG is present in a cell or tissue. The present invention includes all novel probes having at least 8 nucleotides from SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3, their complements or functionally equivalent nucleic acid sequences. The present invention does not include probes that exist in the prior art. That is, the present invention includes all probes having at least 8 nucleotides from SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3, but does not include probes existing in the prior art.

【0078】 同様な考察およびヌクレオチド長は、HERG遺伝子の全体または一部分の増
幅に用い得るプライマーにも適用し得る。したがって、プライマーについての定
義には、8、12、15、20、25、40、60、80、100、200、3
00、400、500ヌクレオチドのプライマー、またはこれらの値の範囲内の
いずれかの数のヌクレオチド(例えば、9、10、11、16、23、30、3
8、50、72、121他のヌクレオチド)を有するプライマー、あるいは50
0を超えるヌクレオチド、あるいは500ないし9000のいずれかの数のヌク
レオチドを有するプライマーが含まれる。このプライマーを用いて、HERGを
コードするmRNAが細胞または組織中に存在するか否かを判定することもでき
る。本発明は、HERG遺伝子を増幅するための、HERG遺伝子座由来の少な
くとも8のヌクレオチドを有する全ての新規なプライマー、その相補体または機
能的に等価な核酸配列が含まれる。本発明は、先行技術に存在するプライマーを
含むものではない。すなわち、本発明は、少なくとも8のヌクレオチドを有する
全てのプライマーを含むが、但し、先行技術に存在するプライマーは含まない。
Similar considerations and nucleotide lengths apply to primers that can be used to amplify all or part of the HERG gene. Therefore, the definitions for primers include 8, 12, 15, 20, 25, 40, 60, 80, 100, 200, 3
A primer of 00, 400, 500 nucleotides, or any number of nucleotides within these values (eg, 9, 10, 11, 16, 23, 30, 3, 3)
8, 50, 72, 121 other nucleotides), or 50
Primers having more than zero nucleotides, or any number from 500 to 9000 nucleotides, are included. This primer can also be used to determine whether mRNA encoding HERG is present in a cell or tissue. The present invention includes all novel primers having at least 8 nucleotides from the HERG locus, their complements or functionally equivalent nucleic acid sequences for amplifying the HERG gene. The present invention does not include the primers present in the prior art. That is, the invention includes all primers having at least 8 nucleotides, but does not include primers present in the prior art.

【0079】 “タンパク質修飾またはフラグメント”は、一次構造配列に実質的に相同であ
るが、例えば、イン・ビボ(in vivo)またはイン・ビトロ(in vitro)の化学お
よび生化学修飾を含むかまたは異常なアミノ酸を取入れた、HERGポリペプチ
ドまたはそのフラグメントに関する本発明によって供される。かかる修飾には、
例えば、当業者によって容易に認識されるであろう、アセチル化、カルボキシル
化、リン酸化、グリコシル化、ユビキチン化、例えば放射性核種での標識ならび
に種々の酵素的修飾が含まれる。ポリペプチドを標識する種々の方法およびかか
る目的につき有用な種々の置換または標識は当該技術分野でよく知られており、 32 Pのごときラジオアイソトープ、標識化抗リガンドに結合するリガンド(例
えば、抗体)、発蛍光団、化学ルミネセンス剤、酵素、ならびに標識リガンドに
対する特異的結合ペア・メンバーとして作用し得る抗リガンドが含まれる。標識
の選択は、必要な感度、プライマーとのコンジュゲーションの容易性、安定性要
件、および入手可能な機器に依存する。ポリペプチドを標識する方法は当該技術
分野でよく知られている。Sambrookら,1989またはAusubelら,1992を参照され
たし。
A “protein modification or fragment” is substantially homologous to a primary structural sequence.
However, for example, in vivo or in vitro chemistry and
HERG Peptides Containing Biochemical Modifications or Incorporating Unusual Amino Acids
Provided by the present invention with respect to or a fragment thereof. Such modifications include:
For example, acetylation, carboxyl, which will be readily recognized by those skilled in the art.
, Phosphorylation, glycosylation, ubiquitination, such as labeling with radionuclides
Include various enzymatic modifications. Various methods for labeling polypeptides
Various substitutions or labels useful for various purposes are well known in the art, 32 Radioisotopes such as P, ligands that bind to labeled antiligands (eg
For example, antibodies), fluorophores, chemiluminescent agents, enzymes, and labeled ligands
Anti-ligands that can act as specific binding pair members for the same are included. Sign
Selection of the required sensitivity, ease of conjugation with primers, and stability
And the available equipment. Methods for labeling polypeptides are described in the art.
Well known in the field. See Sambrook et al., 1989 or Ausubel et al., 1992.
Hello.

【0080】 実質的に完全長のポリペプチドに加えて、本発明は、ポリペプチドの生物学的
に活性なフラグメントを提供する。重要な生物活性には、HERGポリペプチド
に特徴的な、リガンド結合性、免疫学的活性および他の生物活性が含まれる。免
疫学的活性には、標的免疫系における免疫学的機能、ならびにHERGタンパク
質のエピトープに対する競合物(competitor)または置換抗原のいずれかとして
作用する、結合するための免疫学的エピトープの共有性の双方が含まれる。本明
細書中で用いる“エピトープ”とは、ポリペプチドの抗原決定基をいう。エピト
ープには、エピトープにユニークな空間コンホメーションで3のアミノ酸が含ま
れ得る。一般的に、エピトープは、少なくとも5のかかるアミノ酸、およびより
通常には、少なくとも8−10のかかるアミノ酸からなる。かかるアミノ酸の空
間コンホメーションを決定する方法は、当該技術分野で知られている。
In addition to substantially full-length polypeptides, the invention provides biologically active fragments of the polypeptide. Important biological activities include ligand binding, immunological and other biological activities characteristic of HERG polypeptides. Immunological activity includes both immunological function in the target immune system, as well as the shared immunological epitope to bind, acting as either a competitor or a replacement antigen for the epitope on the HERG protein. Is included. “Epitope” as used herein refers to an antigenic determinant of a polypeptide. An epitope may include three amino acids in a spatial conformation unique to the epitope. Generally, an epitope consists of at least 5 such amino acids, and more usually, at least 8-10 such amino acids. Methods for determining the spatial conformation of such amino acids are known in the art.

【0081】 免疫学的目的のため、タンデム−リピート・ポリペプチド・セグメントを免疫
原として用い、それによって非常に抗原性の高いタンパク質を作成し得る。別法
として、かかるポリペプチドは特異的結合についての非常に効率的な競合物とし
て作用するであろう。HERGポリペプチドまたはそのフラグメントに対して特
異的な抗体の生成を以下に記載する。 本発明は、HERGポリペプチドおよびフラグメントを含む融合ポリペプチド
をも提供する。相同ポリペプチドは、2またはそれを超えるHERGポリペプチ
ド配列間またはHERGと関連タンパク質との配列の間の融合物とし得る。同様
にして、誘導タンパク質の特性または活性の組合せを示すであろう異種融合物を
構築し得る。例えば、リガンド−結合性のまたは他のドメインは異なる新たな融
合ポリペプチドまたはフラグメント間で“交換”し得る。かかる相同または異種
の融合ポリペプチドは、例えば、変化した強さまたは特異性の結合性を示し得る
。融合パートナーには、免疫グロブリン、細菌β−ガラクトシダーゼ、trpE
、プロテインA、β−ラクタマーゼ、アルファ・アミラーゼ、アルコール・デヒ
ドロゲナーゼおよび酵母アルファ接合因子が含まれる。Godowskiら,1988を参照
されたし。 融合タンパク質は、典型的には、下記するごときいずれかの組換え核酸法によ
って作成し得、あるいは化学合成し得る。ポリペプチドを合成する技術は、例え
ばMerrifield,1963に記載されている。
For immunological purposes, tandem-repeat polypeptide segments can be used as immunogens, thereby making very antigenic proteins. Alternatively, such polypeptides will act as very efficient competitors for specific binding. The generation of antibodies specific for a HERG polypeptide or a fragment thereof is described below. The present invention also provides fusion polypeptides comprising HERG polypeptides and fragments. A homologous polypeptide may be a fusion between two or more HERG polypeptide sequences or between a HERG and a related protein sequence. Similarly, heterologous fusions may be constructed which will exhibit a combination of properties or activities of the inducible protein. For example, ligand-binding or other domains may "swap" between different new fusion polypeptides or fragments. Such homologous or heterologous fusion polypeptides can, for example, exhibit altered strength or specificity binding. Fusion partners include immunoglobulin, bacterial β-galactosidase, trpE
, Protein A, β-lactamase, alpha amylase, alcohol dehydrogenase and yeast alpha mating factor. See Godowski et al., 1988. Fusion proteins can typically be made by any of the recombinant nucleic acid methods described below, or can be chemically synthesized. Techniques for synthesizing polypeptides are described, for example, in Merrifield, 1963.

【0082】 “タンパク質精製”とは、HERGをコードする組換え核酸で形質転換した細
胞からのごとき、他の生物材料からHERGポリペプチドを単離するための種々
の方法をいい、当該技術分野でよく知られている。例えば、かかるポリペプチド
は、例えば本発明によって提供される抗体、を用いた免疫アフィニティー・クロ
マトグラフィーによって精製し得る。タンパク質精製の種々の方法は当該技術分
野でよく知られており、Deutscher,1990およびScopes,1982に記載されている
ものが含まれる。 “単離した”、“実質的に純粋な”および“実質的に均一な”なる語は、その
天然の状態でそれに付随するコンポーネントから分離されたタンパク質またはポ
リペプチドを説明するために相互交換的に用いる。モノメリック(monomeric)
タンパク質は、少なくとも約60ないし75%の試料が単一のポリペプチド配列
を示す場合は実質的に純粋である。実質的に純粋なタンパク質は、典型的には、
約60ないし90%W/Wのタンパク質試料、より通常には約95%を超えて、
および好ましくは約99%を超えて純粋であろう。タンパク質の純度または均一
度は、タンパク質試料のポリアクリルアミドゲル電気泳動につづくゲル染色時の
単一のポリペプチド・バンドの視覚化のごとき、当該技術分野でよく知られてい
る多数の方法によって示し得る。特定の目的のため、より高い分解能を、精製に
用いられている当該技術分野でよく知られているHPLCまたは他の方法を用い
ることによって得ることができる。
“Protein purification” refers to various methods for isolating HERG polypeptide from other biological materials, such as from cells transformed with a recombinant nucleic acid encoding HERG, and is understood in the art. well known. For example, such polypeptides can be purified by immunoaffinity chromatography using, for example, the antibodies provided by the invention. Various methods of protein purification are well known in the art and include those described in Deutscher, 1990 and Scopes, 1982. The terms “isolated,” “substantially pure,” and “substantially homogeneous” are used interchangeably to describe a protein or polypeptide that has been separated from its associated components in its natural state. Used for Monomeric
A protein is substantially pure if at least about 60-75% of the sample displays a single polypeptide sequence. A substantially pure protein is typically
About 60-90% W / W protein sample, more usually more than about 95%,
And preferably more than about 99% pure. Protein purity or homogeneity can be indicated by a number of methods well known in the art, such as the visualization of a single polypeptide band during gel staining following polyacrylamide gel electrophoresis of a protein sample. . For certain purposes, higher resolution can be obtained by using HPLC or other methods well known in the art used for purification.

【0083】 HERGタンパク質は、その天然状態でそれに付随する天然の夾雑物からそれ
を分離した場合には、天然に関連するコンポーネントを実質的に含まない。した
がって、化学合成したか、またはそれからそれが天然に生じる細胞とは異なる細
胞系で合成したポリペプチドは、その天然に関連するコンポーネントを実質的に
含まないであろう。タンパク質は、当該技術分野でよく知られているタンパク質
精製技術を用いて、単離することによって天然に関連するコンポーネントを実質
的に含まないものとし得る。 単離し、操作した遺伝子配列の発現産物として産生されるポリペプチドは、相
同細胞型中で発現させた場合でさえ、本明細書中で用いるごとき“単離ポリペプ
チド”である。合成的に作成した形態または異種細胞によって発現された分子は
、本来的に単離分子である。
A HERG protein is substantially free of naturally related components when it is separated from its natural contaminants with its natural contaminants. Thus, a polypeptide that is chemically synthesized or synthesized in a cell line different from the cells from which it naturally originates will be substantially free of its naturally related components. Proteins can be rendered substantially free of naturally related components by isolation using protein purification techniques well known in the art. A polypeptide that is isolated and produced as an expression product of a manipulated gene sequence, even when expressed in a homologous cell type, is an "isolated polypeptide" as used herein. Molecules produced synthetically or expressed by heterologous cells are naturally isolated molecules.

【0084】 “組換え核酸”とは、天然に発生しない、または配列の2の他の分離したセグ
メントの人工的組合せによって生成した核酸である。この人工的組み合わせは、
しばしば、化学合成法、または例えば遺伝子工学技術による核酸の単離セグメン
トの人工的な操作のいずれかによって行う。かかるものは、通常、コドンを、同
一または保存的アミノ酸をコードする縮重コドンで置換えるために行われ、一方
、典型的には配列認識部位を導入するかまたは除去する。別法として、目的の機
能の核酸セグメントを一緒に結合して、目的の機能組み合わせを生成するために
もそれを行う。
A “recombinant nucleic acid” is a nucleic acid that is not naturally occurring or has been produced by the artificial combination of two other discrete segments of a sequence. This artificial combination
Frequently, either by chemical synthesis or by artificial manipulation of isolated segments of nucleic acids, for example by genetic engineering techniques. Such is typically done to replace codons with degenerate codons encoding the same or conservative amino acids, while typically introducing or removing sequence recognition sites. Alternatively, it is done to join together nucleic acid segments of a desired function to produce a desired combination of functions.

【0085】 “調節配列”とは、普通は遺伝子座のコード配列の100bp内の配列をいう
が、それはコード領域からより遠くに離れていることもあり、それは(遺伝子の
転写、およびメッセンジャーRNAの翻訳、スプライシング、安定性等を含む)
遺伝子の発現に影響する。 “実質的相同性または類似性” 他の核酸(またはその相補鎖)と(適当なヌ
クレオチドの挿入または欠失を有して)最適に並べた場合に、ヌクレオチド塩基
の少なくとも約60%、通常は少なくとも約70%、より通常には少なくとも約
80%、好ましくは少なくとも約90%、およびより好ましくは少なくとも約9
5−98%のヌクレオチド塩基にヌクレオチド配列の同一性が存在する場合には
、核酸またはそのフラグメントは、もう1のものに“実質的に相同である”(“
または実質的に類似である”)。 2の異なる核酸の間の相同性を決定するためには、BLASTNプログラム“
BLAST 2 sequences”を用いて%相同性を決定する。このプログラムは、
インターネット上でNational Center for Biotechnology Information (NCBI)か
ら公共用途で入手可能である(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gorf/bl2.html)(
Altschulら,1997)。用いるべきパラメーターは、括弧内のデフォルト・パラメ
ーターで、以下のどの組み合わせが最高の算出%相同性を与えるかである:
“Regulatory sequence” usually refers to a sequence within 100 bp of the coding sequence of a locus, but it may be further away from the coding region, including (transcription of genes and messenger RNAs). Including translation, splicing, stability, etc.)
Affects gene expression. "Substantial homology or similarity" When aligned optimally (with appropriate nucleotide insertions or deletions) with other nucleic acids (or their complements), at least about 60% of the nucleotide bases, usually At least about 70%, more usually at least about 80%, preferably at least about 90%, and more preferably at least about 9%
A nucleic acid or fragment thereof is "substantially homologous" to another when there is nucleotide sequence identity between 5-98% of the nucleotide bases (""
Or substantially similar "). To determine the homology between two different nucleic acids, the BLASTN program"
The% homology is determined using "BLAST 2 sequences."
Available for public use on the Internet from the National Center for Biotechnology Information (NCBI) (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gorf/bl2.html)
Altschul et al., 1997). The parameters to use are the default parameters in parentheses, which combination gives the highest calculated% homology:

【0086】 プログラム-blastn マトリックス-0 BLOSUM62 対合に対するリワード- 0 または 1 (1) 誤対合に対するペナルティー-0, -1, -2 または-3 (-2) オープンギャップ・ペナルティー- 0, 1, 2, 3, 4 or 5 (5) 伸長ギャップ・ペナルティー-0 or 1 (1) ギャップ x ドロップオフ-0 or 50 (50) 予測-10Program-blastn matrix-0 BLOSUM62 Rewards for matching-0 or 1 (1) Penalty for mismatch -0, -1, -2 or -3 (-2) Open gap penalty-0, 1, 2, 3, 4 or 5 (5) Extension gap penalty -0 or 1 (1) Gap x drop-off -0 or 50 (50) Forecast -10

【0087】 種々の他の結果と一緒に、このプログラムは完全鎖を横切る(across)または
対合する2の核酸の領域を横切る%同一性を示す。プログラムは、比較する2の
鎖のアライメントおよび同一性を結果の一部として示す。鎖が同じ長さのもので
ある場合には、同一性は核酸の完全長を横切って計算されるであろう。鎖が等し
くない長さのものである場合には、短い方の核酸の長さを用いるべきである。核
酸がそれらの配列の部分を全く同様に横切るがそれらの配列の残りを異なって横
切る場合には、blastnプログラム“BLAST2 Sequences”は類似部分のみを
横切る同一性を示し、これらの部分は別個に報告される。本明細書中の相同性を
決定する目的について、%相同性とは比較する2の配列のうちの短い方をいう。
いずれか1の領域が異なる%同一性で異なるアライメントで示される場合には、
最高の相同性を与えるアライメントを用いるべきである。平均化は、配列番号:
5および6のこの例におけるごとく行う。
Along with a variety of other results, the program shows% identity across the entire strand or pair of nucleic acid regions. The program shows the alignment and identity of the two strands to compare as part of the result. If the strands are of the same length, identity will be calculated across the full length of the nucleic acid. If the strands are of unequal length, the shorter nucleic acid length should be used. If the nucleic acids traverse portions of their sequence in exactly the same way, but traverse the rest of their sequences differently, the blastn program "BLAST2 Sequences" will show identity only over similar portions and these portions will be reported separately. Is done. For purposes of determining homology herein,% homology refers to the shorter of the two sequences being compared.
If any one region is represented by a different alignment with different% identity,
The alignment that gives the highest homology should be used. Averaging, SEQ ID NO:
5 and 6 as in this example.

【0088】[0088]

【化1】 Embedded image

【0089】 プログラム“BLAST 2 Sequences”は、選択したパラメータに依存して
これら2の核酸の異なるアライメントを示す。例えば、配列番号:5および6を
比較するために4セットのパラメータを選択し(ギャップ x ドロップオフは全
ケースにつき50とした)、結果を表1に示す。
The program “BLAST 2 Sequences” shows different alignments of these two nucleic acids depending on the parameters selected. For example, four sets of parameters were selected to compare SEQ ID NOs: 5 and 6 (gap x dropoff was 50 for all cases) and the results are shown in Table 1.

【0090】[0090]

【表1】 [Table 1]

【0091】 表1に示すごとく選択したパラメータのセットのいずれもが、必ずしもこれらの
配列を比較するためのパラメータの最良のセットであるとは限らないことは注意
すべきである。%相同性は、同一性を示す各領域につき、領域内の短い方の鎖の
塩基のフラクションとその領域についての%同一性を乗じ、これら全てを一緒に
加算ことによって算出される。例えば、表1に示す第1セットのパラメータを用
いれば、配列番号:5が短い方の配列(63塩基)であり、同一性の2の領域が
示される。第1のものは配列番号:6に対して92%同一性を有する配列番号:
5の塩基4−29(26塩基)を含み、第2のものは配列番号:6に対して10
0%同一性を有する配列番号:5の塩基39−59(21塩基)を含む。塩基1
−3、30−38および60−63(16塩基)は、配列番号:6といずれかの
同一性を有すると示されていない。%相同性は:(26/63)(92)+(2
1/63)(100)+(16/63)(0)=71.3%相同性として算出さ
れる。示した各4セットのパラメータを用いて算出した相同性の%を表1に掲載
する。他の幾つかのパラメータの組み合わせも可能であるが、それらは簡潔性の
ために掲載しない。各セットのパラメータが異なる算出%相同性となることが示
されている。最高%相同性を与える結果を用いるべきであるため、ただこれら4
セットのパラメータに基づいて、配列番号:5および6は87.1%の相同性を
有するというであろう。再度、他のパラメータを用いれば配列番号:5および6
についてのより高い相同性を示し得るが、簡潔性のため、全ての可能な結果は示
さない。
It should be noted that any of the set of parameters selected as shown in Table 1 is not necessarily the best set of parameters for comparing these sequences. The percent homology is calculated by multiplying the fraction of bases of the shorter strand in the region by the percent identity for that region for each region showing identity, and adding them all together. For example, using the first set of parameters shown in Table 1, SEQ ID NO: 5 is the shorter sequence (63 bases), indicating a region of 2 identity. The first one has 92% identity to SEQ ID NO: 6.
5 bases 4-29 (26 bases), the second comprising 10 to SEQ ID NO: 6
Includes bases 39-59 (21 bases) of SEQ ID NO: 5 with 0% identity. Base 1
-3, 30-38 and 60-63 (16 bases) are not shown to have any identity to SEQ ID NO: 6. The% homology is: (26/63) (92) + (2
Calculated as 1/63) (100) + (16/63) (0) = 71.3% homology. Table 1 lists the percent homology calculated using each of the four sets of parameters shown. Several other parameter combinations are possible, but they are not listed for brevity. It is shown that the parameters of each set have different calculated% homology. Only the results that give the highest% homology should be used,
Based on the parameters of the set, SEQ ID NOs: 5 and 6 will have 87.1% homology. Again, using other parameters, SEQ ID NOs: 5 and 6
May show higher homology, but for the sake of brevity, not all possible results are shown.

【0092】 別法として、選択的ハイブリダイゼーション条件下で、核酸またはそのフラグ
メントがもう1の核酸(またはその相補鎖)にハイブリダイズするであろう場合
には、鎖またはその相補体に対する実質的な相同性または(類似性)が存在する
。特異性の全体的欠如よりも実質的により選択的であるハイブリダイゼーション
が起こる場合には、ハイブリダイゼーションの選択性が存在する。典型的には、
少なくとも約14ヌクレオチドのストレッチにわたって、少なくとも約55%、
好ましくは少なくとも約65%、より好ましくは少なくとも約75%、および最
も好ましくは少なくとも約90%の相同性が存在する場合には、選択的ハイブリ
ダイゼーションが生じるであろう。Kanehisa,1984を参照されたし。相同性比較
の長さは、記載したごとく、より長いストレッチにわたるとし得、ある種の具体
例においては、少なくとも約9ヌクレオチド、通常には少なくとも約20ヌクレ
オチド、より通常には少なくとも約24ヌクレオチド、典型的には少なくとも約
28ヌクレオチド、より典型的には少なくとも約32ヌクレオチド、および好ま
しくは少なくとも約36またはそれを超えるヌクレオチドのストレッチにわたる
ものとしばしばされよう。
Alternatively, if under selective hybridization conditions the nucleic acid or fragment thereof will hybridize to another nucleic acid (or its complement), a substantial change in the strand or its complement will occur. There is homology or (similarity). Hybridization selectivity exists when hybridization occurs that is substantially more selective than the overall lack of specificity. Typically,
At least about 55% over a stretch of at least about 14 nucleotides,
Preferably hybridization will occur if there is preferably at least about 65%, more preferably at least about 75%, and most preferably at least about 90% homology. See Kanehisa, 1984. The length of the homology comparison can span a longer stretch, as described, and in certain embodiments, is at least about 9 nucleotides, usually at least about 20 nucleotides, more usually at least about 24 nucleotides, typically It will often span a stretch of at least about 28 nucleotides, more typically at least about 32 nucleotides, and preferably at least about 36 or more nucleotides.

【0093】 核酸ハイブリダイゼーションは、当業者によって容易に理解されるごとく、塩
基の組成、相補鎖の長さ、およびハイブリダイズした核酸間のヌクレオチド塩基
誤対合の数に加えて、塩濃度、温度、または有機溶媒のごとき条件によって影響
されであろう。ストリンジェントな温度条件には、一般的に、30℃を超える、
典型的には37℃を超える、および好ましくは45℃を超える温度が含まれるで
あろう。ストリンジェントな塩濃度は、普通には1000mMより低い、典型的
には500mMより低い、および好ましくは200mMより低いものであろう。
しかしながら、パラメータの組み合わせは、いずれの単一のパラメータの測定よ
りも遥かに重要である。ストリンジェンシー条件は、核酸の長さおよび核酸の塩
基組成に依存し、当該技術分野でよく知られている技術によって決定し得る。We
tmurおよびDavidson,1968を参照されたし。
[0093] Nucleic acid hybridization, as readily understood by those skilled in the art, is based on salt concentration, temperature, as well as base composition, complementary strand length, and the number of nucleotide base mismatches between hybridized nucleic acids. Or conditions such as organic solvents. Stringent temperature conditions generally include temperatures above 30 ° C,
Typically temperatures above 37 ° C, and preferably above 45 ° C, will be included. Stringent salt concentrations will usually be less than 1000 mM, typically less than 500 mM, and preferably less than 200 mM.
However, the combination of parameters is much more important than the measurement of any single parameter. Stringency conditions will depend on the length of the nucleic acid and the base composition of the nucleic acid, and may be determined by techniques well known in the art. We
See tmur and Davidson, 1968.

【0094】 プローブ配列も、ある種の条件下でデュプレックスDNAに特異的にハイブリ
ダイズして、トリプレックスまたは他のより高次元のDNA複合体を形成し得る
。かかるプローブの調製および好適なハイブリダイゼーション条件は当該技術分
野でよく知られている。
[0094] Probe sequences can also specifically hybridize to duplex DNA under certain conditions to form triplexes or other higher dimensional DNA complexes. The preparation of such probes and suitable hybridization conditions are well known in the art.

【0095】 “実質的に相同”または“実質的に同一”なる語は、ポリペプチドについてい
う場合には、問題のポリペプチドまたはタンパク質が全体的に天然に発生するタ
ンパク質またはその一部分と、少なくとも約30%同一、通常には少なくとも約
70%同一、より通常には少なくとも約80%同一、好ましくは少なくとも約9
0%同一、およびより好ましくは少なくとも約95%同一を示すことを示す。 ポリペプチドに関する相同性は、典型的には、配列解析ソフトウェアを用いて
測定する。例えば、Genetics Computer Group, University of Wisconsin Biote
chnology Center, 910 University Avenue, Madson, Wisconsin 53705の Sequen
ce Analysis Software Packageを参照されたし。タンパク質解析ソフトウェアは
、種々の置換、欠失および他の修飾にあてた相同性の測定を用いて類似配列をマ
ッチさせる。保存的置換には、典型的には、以下のグループの置換が含まれる:
グリシン、アラニン;バリン、イソロイシン、ロイシン;アスパラギン酸、グル
タミン酸;アスパラギン、グルタミン;セリン、トレオニン;リシン、アルギニ
ン;およびフェニルアラニン、チロシン。
The terms “substantially homologous” or “substantially identical,” when referring to a polypeptide, refer to the polypeptide or protein of interest as a whole or at least about a naturally occurring protein or portion thereof. 30% identical, usually at least about 70% identical, more usually at least about 80% identical, preferably at least about 9%
0% identical, and more preferably at least about 95% identical. Homology for polypeptides is typically measured using sequence analysis software. For example, Genetics Computer Group, University of Wisconsin Biote
Sequen at chnology Center, 910 University Avenue, Madson, Wisconsin 53705
See ce Analysis Software Package. Protein analysis software matches similar sequences using measures of homology to various substitutions, deletions, and other modifications. Conservative substitutions typically include the following groups of substitutions:
Glycine, alanine; valine, isoleucine, leucine; aspartic acid, glutamic acid; asparagine, glutamine; serine, threonine; lysine, arginine; and phenylalanine, tyrosine.

【0096】 “実質的に同様な機能”とは、野生型HERG核酸または野生型HERGポリ
ペプチドに参照した、修飾核酸または修飾タンパク質の機能をいう。修飾ポリペ
プチドは、野生型HERGポリペプチドに対して実質的に相同であって、実質的
に同一の機能を有するであろう。修飾ポリペプチドは変化したアミノ酸配列を有
し得、かつ/または修飾アミノ酸を含み得る。機能の同様性に加えて、修飾ポリ
ペプチドは、より長い半減期のごとき他の有用な特性を有し得る。修飾ポリペプ
チドの機能(活性)の同様性は、野生型HERGポリペプチドの活性と実質的に
同一となり得る。別法として、修飾ポリペプチドの機能(活性)の同様性は、野
生型HERGポリペプチドの活性よりもより高いものとなり得る。修飾ポリペプ
チドは、慣用技術を用いて合成するか、あるいは修飾核酸によってコードさせて
、慣用技術を用いて産生させる。修飾核酸は慣用技術によって調製する。野生型
HERG遺伝子機能と実質的に同様な機能を有する核酸は、前記した修飾タンパ
ク質を産生する。
“Substantially similar function” refers to the function of a modified nucleic acid or protein with reference to a wild-type HERG nucleic acid or a wild-type HERG polypeptide. The modified polypeptide will be substantially homologous to the wild-type HERG polypeptide and will have substantially the same function. Modified polypeptides can have an altered amino acid sequence and / or can include modified amino acids. In addition to similarity in function, the modified polypeptides may have other useful properties, such as a longer half-life. The similarity of function (activity) of the modified polypeptide can be substantially the same as that of the wild-type HERG polypeptide. Alternatively, the similarity of function (activity) of the modified polypeptide may be higher than that of the wild-type HERG polypeptide. Modified polypeptides are synthesized using conventional techniques, or are encoded by modified nucleic acids and produced using conventional techniques. Modified nucleic acids are prepared by conventional techniques. Nucleic acids having functions substantially similar to wild-type HERG gene function produce the modified proteins described above.

【0097】 ポリペプチド“フラグメント”、“部分”または“セグメント”とは、少なく
とも約5ないし7の隣接アミノ酸、しばしば少なくとも約7ないし9の隣接アミ
ノ酸、典型的には少なくとも約9ないし13の隣接アミノ酸、および最も好まし
くは、少なくとも約20ないし30またはそれを超える隣接アミノ酸のアミノ酸
残基のストレッチである。 本発明のポリペプチドは、可溶性である場合には、固相支持体、例えばニトロ
セルロース、ナイロン、カラム充填材(例えば、セファロース(Sepharose)ビ
ーズ)、マグネティック・ビーズ、ガラスウール、プラスチック、金属、ポリマ
ーゲル、細胞または他の基体にカップリングさせ得る。かかる支持体は、例えば
、ビーズ、ウェル、ディップスティックまたはメンブレンの形態をとり得る。
A polypeptide “fragment”, “portion” or “segment” is at least about 5 to 7 contiguous amino acids, often at least about 7 to 9 contiguous amino acids, typically at least about 9 to 13 contiguous amino acids And most preferably a stretch of amino acid residues of at least about 20 to 30 or more contiguous amino acids. The polypeptides of the present invention, when soluble, can be used on solid supports such as nitrocellulose, nylon, column packing (eg, Sepharose beads), magnetic beads, glass wool, plastics, metals, polymers. It can be coupled to a gel, cell or other substrate. Such supports may take the form of, for example, beads, wells, dipsticks or membranes.

【0098】 “標的領域”とは、増幅および/または検出する核酸の領域をいう。“標的配
列”なる語は、目的条件下でそれとプローブまたはプライマーが安定なハイブリ
ッドを形成するであろう配列をいう。 本発明の実施は、別段指摘しない限り、化学、分子生物学、微生物学、組換え
DNA、遺伝学および免疫学の慣用技術を用いる。例えば、Maniatisら,1982;
Sambrookら,1989;Ausubelら,1992;Glover,1985;Anand,1992;Guthrieお
よびFink,1991を参照されたし。ヒト第1染色体のマッピングを含むヒト遺伝子
マッピング用の技術および材料の一般的議論は、例えばWhiteおよびLalouel,19
88に提供されている。
“Target region” refers to a region of a nucleic acid to be amplified and / or detected. The term "target sequence" refers to a sequence with which a probe or primer will form a stable hybrid under the conditions of interest. The practice of the present invention will employ, unless otherwise indicated, conventional techniques of chemistry, molecular biology, microbiology, recombinant DNA, genetics and immunology. For example, Maniatis et al., 1982;
See Sambrook et al., 1989; Ausubel et al., 1992; Glover, 1985; Anand, 1992; Guthrie and Fink, 1991. A general discussion of techniques and materials for human gene mapping, including mapping of human chromosome 1, can be found, for example, in White and Lalouel, 19
88 are provided.

【0099】 組換えまたは化学合成核酸;ベクター、形質転換、宿主細胞の調製 大量の本発明のポリヌクレオチドは、好適な宿主細胞中の複製によって産生し
得る。目的フラグメントをコードする天然または合成ポリヌクレオチド・フラグ
メントは、原核生物または真核生物細胞に導入し、そこで複製することができる
、組換えポリヌクレオチド構築物、通常はDNA構築物に取り込ませる。通常、
ポリヌクレオチド構築物は、酵母または細菌のごとき単細胞宿主中の複製に好適
であろうが、(ゲノム内へ組込ませるか組込ませないで)培養哺乳動物もしくは
植物または他の真核生物セルラインへの導入も意図し得る。本発明の方法によっ
て作製した核酸の精製は、例えば、Sambrookら,1989またはAusubelら,1992に
記載されている。
Preparation of Recombinant or Chemically Synthetic Nucleic Acids; Vectors, Transformations, Preparation of Host Cells Large quantities of the polynucleotides of the invention may be produced by replication in a suitable host cell. The natural or synthetic polynucleotide fragment encoding the fragment of interest is introduced into a recombinant polynucleotide construct, usually a DNA construct, which can be introduced into prokaryotic or eukaryotic cells and replicated therein. Normal,
The polynucleotide construct will be suitable for replication in a unicellular host such as a yeast or bacterium, but will be introduced (with or without integration into the genome) into a cultured mammal or plant or other eukaryotic cell line. May also be intended. Purification of nucleic acids produced by the methods of the invention is described, for example, in Sambrook et al., 1989 or Ausubel et al., 1992.

【0100】 本発明のポリヌクレオチドは、例えばBeaucageおよびCaruthers,1981によっ
て記載されているホスホルアミダイト法またはMatteucciおよびCaruthers,1981
によるトリエステル法による化学合成によって生成することもでき、市販の自動
化オリゴヌクレオチド合成機で行い得る。二本鎖フラグメントは、相補鎖を合成
し、適当な条件下で該鎖を共にアニーリングさせるか、または適当なプライマー
配列とDNAポリメラーゼを用いて相補鎖を付加するかのいずれかによって、化
学合成の一本鎖生成物から得ることができる。
The polynucleotides of the present invention may be prepared by the phosphoramidite method described by Beaucage and Caruthers, 1981 or by Matteucci and Caruthers, 1981.
Can be produced by a chemical synthesis by the triester method according to the above, and can be performed by a commercially available automated oligonucleotide synthesizer. Double stranded fragments are chemically synthesized by either synthesizing the complementary strand and annealing the strands together under appropriate conditions, or adding the complementary strand using a suitable primer sequence and DNA polymerase. It can be obtained from single-stranded products.

【0101】 原核生物または真核生物宿主に導入するために調製したポリヌクレオチド構築
物は、目的ポリペプチドをコードする意図するポリヌクレオチド・フラグメント
を含み、および、好ましくはポリペプチドをコードするセグメントに作動可能に
結合した転写および翻訳開始調節配列も含むであろう、宿主によって認識される
複製系を含み得る。発現ベクターは、例えば、複製起点または自律複製配列(A
RS)ならびに発現制御配列、プロモーター、エンハンサー、およびリボソーム
結合部位、RNAスプライス部位、ポリアデニル化部位、転写ターミネーター配
列およびmRNA安定化配列のごとき必要なプロセシング情報部位を含み得る。
かかるベクターは、当該技術分野でよく知られており、例えば、Sambrookら,19
89またはAusubelら,1992に論じられている標準的な組換え技術によって調製し
得る。
A polynucleotide construct prepared for introduction into a prokaryotic or eukaryotic host contains the intended polynucleotide fragment, which encodes the polypeptide of interest, and is preferably operable on a segment which encodes the polypeptide. And may include a replication system recognized by the host that will also include transcriptional and translational initiation regulatory sequences linked to. Expression vectors include, for example, an origin of replication or an autonomously replicating sequence (A
RS) and necessary processing information such as expression control sequences, promoters, enhancers, and ribosome binding sites, RNA splice sites, polyadenylation sites, transcription terminator sequences, and mRNA stabilization sequences.
Such vectors are well known in the art and are described, for example, in Sambrook et al., 19
89 or Ausubel et al., 1992, by standard recombinant techniques.

【0102】 適当なベクターおよび他の必要なベクター配列は、宿主中で機能するように選
択され、適当な場合には、HERG遺伝子と天然に関連するものを含み得る。セ
ルラインと発現ベクターとの作動可能な組合せの例は、Sambrookら,1989または
Ausubelら,1992に記載されており;またMetzgerら,1988も参照されたし。多く
の有用なベクターが当該技術分野で知られており、Stratagene社、New England
Biolabs社、Promega Biotech社等のごとき業者から得ることができる。trp、
lacおよびファージ・プロモーター、tRNAプロモーターおよび解糖酵素プ
ロモーターのごときプロモーターを原核生物宿主で用い得る。有用な酵母プロモ
ーターには、メタロチオネイン、3−ホスホグリセリン酸キナーゼまたはエノラ
ーゼもしくはグリセルアルデヒド3−リン酸デヒドロゲナーゼ、マルトースおよ
びガラクトース利用に寄与する酵素他のごとき他の解糖酵素のプロモーター領域
が含まれる。酵母発現において使用するのに好適なベクターおよびプロモーター
は、Hitzemanら,EP 73,675Aにさらに記載されている。適当な非−天然哺乳動物
プロモーターには、SV40からの初期および後期プロモーター(Fiersら,197
8)またはモロニー白血病ウイルス、マウス腫瘍ウイルス、ニワトリ肉腫ウイル
ス、アデノウイルスII、ウシ乳頭腫ウイルスまたはポリオーマ由来のプロモー
ターが含まれ得る。昆虫プロモーターは、バキュロウイルス由来とし得る。加え
て、構築物は、遺伝子の複数コピーを生成し得るように、増幅性遺伝子(例えば
、DHFR)に結合し得る。適当なエンハンサーおよび他の発現制御配列に関し
ては、Enhancers and Eukaryotic Gene Expression, Cold Spring Harbor Press
, Cold Spring Harbor, New York (1983)も参照されたし。また、例えば、米国
特許第5,691,198号;第5,735,500号;第5,747,469号および第5,436,146号も参照
されたし。
[0102] Appropriate vectors and other necessary vector sequences are selected to function in the host and, where appropriate, may include those naturally associated with the HERG gene. Examples of operable combinations of cell lines and expression vectors are described in Sambrook et al., 1989 or
Ausubel et al., 1992; see also Metzger et al., 1988. Many useful vectors are known in the art and include Stratagene, New England
It can be obtained from vendors such as Biolabs and Promega Biotech. trp,
Promoters such as lac and phage promoters, tRNA promoters and glycolytic enzyme promoters can be used in prokaryotic hosts. Useful yeast promoters include promoter regions for other glycolytic enzymes such as metallothionein, 3-phosphoglycerate kinase or enolase or glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase, enzymes that contribute to maltose and galactose utilization, and the like. Suitable vectors and promoters for use in yeast expression are further described in Hitzeman et al., EP 73,675A. Suitable non-natural mammalian promoters include the early and late promoters from SV40 (Fiers et al., 197).
8) or promoters from Moloney leukemia virus, mouse tumor virus, chicken sarcoma virus, adenovirus II, bovine papilloma virus or polyoma may be included. The insect promoter may be from a baculovirus. In addition, the construct can bind to an amplifiable gene (eg, DHFR) so that multiple copies of the gene can be generated. For suitable enhancers and other expression control sequences, see Enhancers and Eukaryotic Gene Expression, Cold Spring Harbor Press.
, Cold Spring Harbor, New York (1983). See also, for example, U.S. Patent Nos. 5,691,198; 5,735,500; 5,747,469 and 5,436,146.

【0103】 かかる発現ベクターは自律的に複製し得るが、それらは当該技術分野でよく知
られている方法によって、宿主細胞のゲノムに挿入することによっても複製し得
る。 発現およびクローニングベクターは、選択マーカー、ベクターで形質転換した
宿主細胞の生存または増殖に必要なタンパク質をコードする遺伝子を含むようで
ある。この遺伝子の存在は、インサートを発現する宿主細胞のみの増殖を保証す
る。典型的な選択遺伝子は、a)抗生物質または他の毒性物質、例えばアンピシ
リン、ネオマシン、メトトレキサート他に対する抵抗性を付与する、b)栄養要
求性欠損を補う、またはc)複合培地から利用できない必須栄養素を供給する(
例えば、BacilliについてはD−アラニンラセマーゼをコードする遺伝子)、タ
ンパク質をコードする。適当な選択マーカーの選択は宿主細胞に依存し、異なる
宿主に対する適当なマーカーは当該技術分野でよく知られている。
While such expression vectors can replicate autonomously, they can also replicate by inserting into the genome of a host cell, by methods well known in the art. Expression and cloning vectors are likely to include a selectable marker, a gene encoding a protein necessary for the survival or growth of the host cell transformed with the vector. The presence of this gene ensures that only host cells expressing the insert will grow. Typical selection genes are: a) conferring resistance to antibiotics or other toxic substances such as ampicillin, neomachine, methotrexate, etc., b) supplementing auxotrophic deficiencies, or c) essential nutrients not available from complex media Supply (
For example, Bacilli encodes D-alanine racemase) and a protein. Selection of the appropriate selectable marker will depend on the host cell, and appropriate markers for different hosts are well-known in the art.

【0104】 注目する核酸を含有するベクターはイン・ビトロ(in vitro)で転写し、得ら
れたRNAをよく知られている技術、例えばインジェクション(Kuboら,1988を
参照されたし)によって宿主細胞に導入し、あるいはベクターは、エレクトロポ
レーション;塩化カルシウム、塩化ルビジウム、リン酸カルシウム、DEAE−
デキストランまたは他の物質を用いるトランスフェクション;マイクロプロジェ
クタイル・ボンバード法;リポフェクション;インフェクション(ベクターがレ
トロウイルス・ゲノムのごとき感染性因子である場合);ならびに他の方法を含
む、細胞宿主のタイプに依存して変化する、当該技術分野でよく知られている方
法によって宿主細胞に直接的に導入し得る。一般的には、Sambrookら,1989およ
びAusubelら,1992を参照されたし。とりわけ前記したものを含む当該技術分野
で知られているいずれかの方法によってポリヌクレオチドを宿主細胞に導入する
ことを、本明細書中で“形質転換”という。前記した核酸が導入された細胞は、
かかる細胞の子孫をも含むことを意味する。
The vector containing the nucleic acid of interest is transcribed in vitro and the resulting RNA is transformed into host cells by well known techniques, such as injection (see Kubo et al., 1988). Or electroporation; calcium chloride, rubidium chloride, calcium phosphate, DEAE-
Depends on the type of cell host, including transfection with dextran or other substances; microprojectile bombardment; lipofection; infection (if the vector is an infectious agent such as the retroviral genome); and other methods. And can be introduced directly into host cells by methods well known in the art. See, generally, Sambrook et al., 1989 and Ausubel et al., 1992. Introduction of a polynucleotide into a host cell by any method known in the art, including, inter alia, those described above, is referred to herein as "transformation." Cells into which the nucleic acid has been introduced,
It is meant to include the progeny of such cells.

【0105】 大量の本発明の核酸およびポリヌクレオチドは、和合性の原核生物または真核
生物宿主細胞において、ベクターまたは他の発現担体中でHERG核酸またはそ
の一部分を発現させることによって調製し得る。バチルス・ズブチルス(Bacill
us subtilis)またはシュードモーナス(Pseudomonas)のごとき他の原核生物も
用い得るが、最も一般的に用いられる原核生物宿主はエスシェリキア・コリ(Es
cherichia. coli)株である。
[0105] Large quantities of the nucleic acids and polynucleotides of the invention can be prepared by expressing the HERG nucleic acid or a portion thereof in a compatible prokaryotic or eukaryotic host cell in a vector or other expression carrier. Bacills
Other prokaryotes such as P. us subtilis or Pseudomonas can be used, but the most commonly used prokaryotic host is Escherichia coli (Es
cherichia. coli) strain.

【0106】 哺乳動物、あるいは酵母、糸状菌、植物、昆虫または両生類もしくは鳥類種の
ごとき他の真核生物宿主細胞も、本発明のタンパク質の産生に有用となり得る。
培養における哺乳動物細胞の繁殖はそれ自体よく知られている。JakobyおよびPa
stan(編),1979を参照されたし。例えばより高い発現性、望ましいグリコシル
化パターンまたは他の特徴を提供するためには他のセルラインが適当となり得る
ことは熟練者によって理解されるが、一般的に用いられる哺乳動物セルラインの
例はVEROおよびHeLa細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞
、ならびにWI38、BHKおよびCOSセルラインである。一般的に用いられ
る昆虫セルラインの例はSF9である。
Mammalian or other eukaryotic host cells, such as yeast, mold, plant, insect or amphibian or bird species, may also be useful for producing the proteins of the invention.
Propagation of mammalian cells in culture is well known per se. Jakoby and Pa
See Stan, ed., 1979. It will be appreciated by those skilled in the art that other cell lines may be suitable, for example, to provide higher expressivity, desirable glycosylation patterns or other characteristics, but examples of commonly used mammalian cell lines are: VERO and HeLa cells, Chinese hamster ovary (CHO) cells, and WI38, BHK and COS cell lines. An example of a commonly used insect cell line is SF9.

【0107】 クローンは、ベクター構築物のモードに依存するマーカーを用いることによっ
て選抜する。マーカーは同一または異なるDNA分子、好ましくは同一DNA分
子上に存在し得る。原核生物宿主においては、形質転換体は、例えばアンピシリ
ン、テトラサイクリンまたは他の抗生物質に対する抵抗性によって、選択し得る
。温度感受性に基づく特定の生成物の産生も適当なマーカーとして作用し得る。
[0107] Clones are selected by using a marker that depends on the mode of the vector construct. The markers can be on the same or different DNA molecules, preferably on the same DNA molecule. In prokaryotic hosts, transformants may be selected for example by resistance to ampicillin, tetracycline or other antibiotics. The production of certain products based on temperature sensitivity can also serve as a suitable marker.

【0108】 本発明のポリヌクレオチドで形質転換した原核細胞または真核細胞は、本発明
の核酸およびポリペプチドの生成のみならず、例えば、HERGポリペプチドの
特徴を研究することにおいても有用であろう。 本明細書中に開示するHERG遺伝子配列に基づくプローブおよびプライマー
を用いて、他の種の相同HERG遺伝子配列およびタンパク質を同定する。これ
らの遺伝子配列およびタンパク質は、それらを単離した種についての本明細書中
に記載する診断/予測、治療および薬剤スクリーニング法に用いる。
Prokaryotic or eukaryotic cells transformed with the polynucleotides of the present invention will be useful not only in producing the nucleic acids and polypeptides of the present invention, but also in, for example, studying the characteristics of HERG polypeptides. . Probes and primers based on the HERG gene sequences disclosed herein are used to identify homologous HERG gene sequences and proteins of other species. These gene sequences and proteins are used in the diagnostic / prognostic, therapeutic and drug screening methods described herein for the species from which they were isolated.

【0109】 使用方法:薬剤スクリーニング 本発明は、種々の薬剤スクリーニング技術のいずれかにHERGポリペプチド
またはその結合性フラグメントを用いることによって化合物をスクリーニングす
るのに特に有用である。 かかる試験に用いるHERGポリペプチドまたはそのフラグメントは、溶液中
で遊離しているか、固体支持体に固定されているか、または細胞表面に運ばれて
いるかのいずれかで存在し得る。薬物スクリーニングの1の方法は、好ましくは
競合結合アッセイにおいて、ポリペプチドまたはフラグメントを発現している組
換えポリヌクレオチドで安定に形質転換した真核生物または原核生物宿主細胞を
利用する。かかる細胞は、可変または固定形態で、標準結合アッセイに使用し得
る。例えば、HERGポリペプチドまたはフラグメントと試験すべき剤との間の
複合体の形成について測定することができ、あるいはHERGポリペプチドまた
はフラグメントと公知のリガンドとの間の複合体の形成が試験すべき剤によって
妨害される程度を調べ得る。
Methods of Use: Drug Screening The present invention is particularly useful for screening compounds by using HERG polypeptides or binding fragments thereof in any of a variety of drug screening techniques. The HERG polypeptide or fragment thereof used in such a test can be either free in solution, fixed to a solid support, or carried to the cell surface. One method of drug screening utilizes a eukaryotic or prokaryotic host cell stably transformed with a recombinant polynucleotide expressing the polypeptide or fragment, preferably in a competitive binding assay. Such cells, in variable or fixed form, can be used for standard binding assays. For example, the formation of a complex between a HERG polypeptide or fragment and an agent to be tested can be measured, or the formation of a complex between a HERG polypeptide or fragment and a known ligand can be measured. Can determine the degree of disturbance.

【0110】 かくして、本発明は、かかる剤とHERGポリペプチドまたはそのフラグメン
トとを接触させて、当該技術分野でよく知られている方法によって、(i)剤と
HERGポリペプチドまたはフラグメントとの間の複合体の存在について、また
は(ii)HERGポリペプチドまたはフラグメントとリガンドとの間の複合体
の存在についてアッセイすることを含む薬剤のスクリーニング方法を提供する。
かかる競合結合アッセイにおいては、HERGポリペプチドまたはフラグメント
は典型的には標識する。遊離HERGポリペプチドまたはフラグメントは、タン
パク質:タンパク質複合体で存在するものから分離し、遊離(すなわち非複合体
形成)標識の量は、各々、HERGに対する試験すべき剤の結合性またはHER
G:リガンド結合性のその妨害の測定値である。また、遊離よりむしろ、結合し
たHERGの量を測定することもできる。また、HERGよりむしろ、リガンド
を標識し、試験すべき薬物の存在または不存在下でHERGに結合したリガンド
の量を測定することも可能である。
Thus, the present invention provides for contacting such an agent with a HERG polypeptide or fragment thereof, and by contacting the agent with a HERG polypeptide or fragment by methods well known in the art. A method of screening for an agent comprising assaying for the presence of a complex or (ii) for the presence of a complex between a HERG polypeptide or fragment and a ligand is provided.
In such competitive binding assays, the HERG polypeptide or fragment is typically labeled. Free HERG polypeptide or fragment is separated from that present in the protein: protein complex, and the amount of free (ie, uncomplexed) label is determined by the amount of binding of the agent to be tested to HERG or HER, respectively.
G: A measure of its interference with ligand binding. Also, the amount of bound HERG, rather than free, can be measured. It is also possible to label the ligand, rather than HERG, and determine the amount of ligand bound to HERG in the presence or absence of the drug to be tested.

【0111】 薬剤スクリーニングのもう1つの技術は、HERGポリペプチドに対して好適
な結合アフィニティーを有する化合物の高処理量スクリーニングを提供し、Geys
en(国際公開 WO84/03564)に詳記されている。簡単に述べると、多数の異なる
小ペプチド試験化合物を、プラスチック・ピンまたは他の表面のごとき固体基体
上で合成する。ペプチド試験化合物をHERGポリペプチドと反応させ、洗浄す
る。ついで、結合したHERGポリペプチドを当該技術分野でよく知られている
方法によって検出する。
Another technique for drug screening provides high-throughput screening for compounds with suitable binding affinity for HERG polypeptides,
en (International Publication WO84 / 03564). Briefly, a number of different small peptide test compounds are synthesized on a solid substrate, such as a plastic pin or other surface. The peptide test compound is reacted with the HERG polypeptide and washed. The bound HERG polypeptide is then detected by methods well known in the art.

【0112】 精製HERGは、前記した薬剤スクリーニング技術で使用するためのプレート
上に直接コートし得る。しかしながら、ポリペプチドに対する非−中和抗体を用
いて抗体を捕捉して、固相上にHERGポリペプチド固定化し得る。 本発明は、HERGポリペプチドに特異的に結合することができる中和抗体を
、HERGポリペプチドまたはそのフラグメントに結合する試験化合物と競合さ
せる競合薬剤スクリーニングアッセイの使用をも考慮している。この様にして、
抗体を用いて、HERGポリペプチドの1またはそれを超える抗原決定基を共有
するいずれかのペプチドの存在を検出し得る。 前記スクリーニング法は、HERGのみを用いるアッセイに限定されるもので
はなく、HERG−タンパク質複合体を研究することにも適用可能である。この
複合体の活性に対する薬剤の効果を分析する。
[0112] Purified HERG can be coated directly onto a plate for use in the drug screening techniques described above. However, the antibody can be captured using a non-neutralizing antibody against the polypeptide and HERG polypeptide immobilized on a solid phase. The present invention also contemplates the use of competitive drug screening assays in which a neutralizing antibody capable of specifically binding to a HERG polypeptide competes with a test compound that binds to a HERG polypeptide or fragment thereof. In this way,
Antibodies can be used to detect the presence of any peptide that shares one or more antigenic determinants of a HERG polypeptide. The screening method is not limited to assays using HERG alone, but is also applicable to study HERG-protein complexes. The effect of the drug on the activity of this complex is analyzed.

【0113】 これらの方法に従って、以下のアッセイが薬剤候補をスクリーニングするため
に用い得るアッセイの例である。 突然変異HERG(それ自体または融合タンパク質の一部分として)を、野生
型HERGが結合する野生型タンパク質(それ自体または融合タンパク質の一部
分として)と混合する。この混合は、薬剤の存在下および薬剤の不存在下の両方
で行い、突然変異HERGと野生型タンパク質との結合量を測定する。結合量が
該薬剤の不存在下よりも該薬剤の存在下の方がより多い場合には、該薬剤はHE
RG中の突然変異から生じたLQTを治療するための薬剤候補である。
In accordance with these methods, the following assays are examples of assays that can be used to screen drug candidates. The mutant HERG (by itself or as part of a fusion protein) is mixed with the wild-type protein to which wild-type HERG binds (by itself or as part of the fusion protein). This mixing is performed both in the presence of the drug and in the absence of the drug, and the amount of binding between the mutant HERG and the wild-type protein is measured. If the amount of binding is greater in the presence of the drug than in the absence of the drug, the drug is HE
Drug candidate for treating LQT resulting from mutations in RG.

【0114】 野生型HERG(それ自体または融合タンパク質の一部分として)を、野生型
HERGが結合する野生型タンパク質(それ自体または融合タンパク質の一部分
として)と混合する。この混合は、薬剤の存在下および薬剤の不存在下の双方で
行い、野生型HERGと野生型タンパク質との結合量を測定する。結合量が該薬
剤の不存在下よりも該薬剤の存在下の方がより多い場合には、該薬剤はHERG
中の突然変異から生じたLQTを治療するための薬剤候補である。
The wild-type HERG (as itself or as part of a fusion protein) is mixed with the wild-type protein to which wild-type HERG binds (either by itself or as part of the fusion protein). This mixing is performed both in the presence of the drug and in the absence of the drug, and the amount of binding between the wild-type HERG and the wild-type protein is measured. If the amount of binding is greater in the presence of the drug than in the absence of the drug, the drug will bind to HERG
Drug candidate for treating LQT resulting from mutations in it.

【0115】 HERG(それ自体または融合タンパク質の一部分として)に結合する野生型
タンパク質としての突然変異タンパク質を、野生型HERG(それ自体または融
合タンパク質の一部分として)と混合する。この混合は、薬剤の存在下および薬
剤の不存在下の双方で行い、突然変異タンパク質と野生型HERGとの結合量を
測定する。結合量が該薬剤の不存在下よりも該薬剤の存在下の方がより多い場合
には、該薬剤はタンパク質をコードする遺伝子中の突然変異から生じたLQTを
治療するための薬剤候補である。
A mutein as a wild-type protein that binds to HERG (itself or as part of a fusion protein) is mixed with wild-type HERG (itself or as part of a fusion protein). This mixing is performed both in the presence of the drug and in the absence of the drug, and the amount of binding between the mutant protein and wild-type HERG is measured. If the amount of binding is greater in the presence of the drug than in the absence of the drug, the drug is a drug candidate for treating LQT resulting from a mutation in the gene encoding the protein. .

【0116】 本発明のポリペプチドは、コンビナトリアル・ライブラリー技術の結果として
開発されたスクリーニング化合物にも用い得る。コンビナトリアル・ライブラリ
ー技術は、ポリペプチドの活性を変調させる能力について潜在的な膨大な数の異
なる物質を試験する効率的な方法を提供する。かかるライブラリーおよびその用
途は当該技術分野で知られている。ペプチド・ライブラリーの使用が好ましい。
例えば、WO 97/02048号を参照されたし。 簡単には、ポリペプチドの活性を変調させる物質をスクリーニングする方法に
は、好適な反応培地中で1またはそれを超える試験物質をポリペプチドと接触さ
せ、処理したポリペプチドの活性を測定し、その活性を試験物質または物質群で
処理していない匹敵する反応培地中のポリペプチドの活性と比較することを含み
得る。処理ポリペプチドと非処理ポリペプチドとの間の活性の差は、関連試験物
質または物質群の変調効果を暗示する。 活性の変調についてスクリーニングする前、ならびにしている間に、試験物質
を、例えば、酵母2−ハイブリッド系(例えば、Bartleら,1993;Fieldsおよび
Song,1989;ChevrayおよびNathans,1992;Leeら,1995)で、ポリペプチドと
相互作用する能力についてスクリーニングし得る。この系は、ポリペプチドの活
性を変調する実際の能力について物質を試験する前の粗いスクリーニングとして
用い得る。別法として、該スクリーニングを用いて、ミオシン、アクチンまたは
ジストロフィンのごときHERG特異的結合パートナーへの結合性について試験
物質をスクリーニングし、またはHERGポリペプチドの模倣物を見出すことが
できるであろう。
The polypeptides of the present invention may also be used for screening compounds developed as a result of combinatorial library technology. Combinatorial library technology offers an efficient way to test a potentially vast number of different substances for their ability to modulate the activity of a polypeptide. Such libraries and their uses are known in the art. The use of a peptide library is preferred.
See, for example, WO 97/02048. Briefly, methods for screening for substances that modulate the activity of a polypeptide include contacting one or more test substances with the polypeptide in a suitable reaction medium, measuring the activity of the treated polypeptide, It may include comparing the activity to the activity of the polypeptide in a comparable reaction medium that has not been treated with the test substance or substances. Differences in activity between the treated and untreated polypeptides are indicative of a modulating effect of the relevant test substance or substances. Before and during screening for modulation of activity, test substances may be used, for example, in a yeast two-hybrid system (eg, Bartle et al., 1993; Fields and
Song, 1989; Chevray and Nathans, 1992; Lee et al., 1995) may be screened for the ability to interact with a polypeptide. This system can be used as a rough screen before testing substances for the actual ability to modulate the activity of the polypeptide. Alternatively, the screen could be used to screen test substances for binding to a HERG-specific binding partner, such as myosin, actin or dystrophin, or to find a mimic of a HERG polypeptide.

【0117】 ポリペプチド活性を変調またはそれに影響する物質を同定した後に、その物質
をさらに調べ得る。さらに、それは、調製物、すなわち製造物または処方、ある
いは医薬、医薬組成物または薬剤のごとき組成物で製造および/または使用し得
る。これらは、個人に投与し得る。
After identifying a substance that modulates or affects polypeptide activity, the substance can be further examined. Further, it may be manufactured and / or used in a preparation, ie, a product or formulation, or a composition, such as a medicament, pharmaceutical composition or medicament. These can be administered to individuals.

【0118】 かくして、本発明は、ポリペプチド活性のモジュレーターとして核酸分子を用
いて同定される物質のみならず、本明細書中に開示するものと一致して、かかる
物質を含む医薬組成物、医薬、薬剤または他の組成物、かかる物質を含むかかる
組成物を投与することを含む方法、かかる組成物を、例えばLQTを治療する(
予防的治療をも含み得る)ために患者に投与することを含む方法、例えばLQT
を治療するために、投与する組成物の製造におけるかかる物質の使用、ならびに
、かかる物質と医薬上許容される賦形剤、ビヒクルまたは担体、および所望によ
り他の成分とを混合することを含む医薬組成物の製造方法をも包含する種々の態
様に及ぶ。
Thus, the present invention is directed not only to substances identified using nucleic acid molecules as modulators of polypeptide activity, but also to pharmaceutical compositions, medicaments comprising such substances, consistent with those disclosed herein. A method comprising administering such a composition comprising a drug or other composition, such a substance, treating such a composition, eg, LQT (
Including administering prophylactic treatment) to a patient, eg, LQT
And the use of such substances in the manufacture of compositions to be administered, and the mixing of such substances with pharmaceutically acceptable excipients, vehicles or carriers, and optionally other ingredients, to treat The present invention covers various embodiments including a method for producing the composition.

【0119】 ポリペプチド機能のモジュレーターとして同定した物質は、本来、ペプチドま
たは非−ペプチドとし得る。非−ペプチド“小分子”はしばしば多くのイン・ビ
ボ(in vivo)医薬用途に好ましい。したがって、(特に、ペプチドの場合)物質
の模倣物または擬似物を医薬用途に設計し得る。 公知の医薬上有効な化合物に対する模倣物の設計は、“リード”化合物に基づ
く医薬の開発の公知のアプローチである。このことは、有効化合物が合成するこ
とが困難であるか高価となる場合、あるいはそれが特定の投与方法に好適でない
場合(例えば純粋なペプチドは、それが消化管中のプロテアーゼによって迅速に
分解されがちなため口腔組成物に好適でない有効剤である)に、このことは望ま
しい。模倣物の設計、合成および試験は、一般的に、標的特性について多数の分
子をランダムにスクリーニングすることを避けるために用いる。
[0119] Substances identified as modulators of polypeptide function can be peptide or non-peptide in nature. Non-peptide "small molecules" are often preferred for many in vivo pharmaceutical applications. Thus, mimics or mimetics of the substance (especially in the case of peptides) can be designed for pharmaceutical use. The design of mimetics for known pharmaceutically active compounds is a known approach to the development of drugs based on "lead" compounds. This may be the case if the active compound is difficult or expensive to synthesize, or if it is not suitable for a particular mode of administration (for example, a pure peptide may be rapidly degraded by proteases in the gastrointestinal tract). This is desirable because it is an active agent that is often not suitable for oral compositions). Mimic design, synthesis and testing are generally used to avoid randomly screening large numbers of molecules for target properties.

【0120】 所定の標的特性を有する化合物から模倣物を設計するために一般的にとられる
幾つかの工程が存在する。第1に、標的特性を決定することにおいて極めて重要
および/または重要である化合物の特定の部分を決定する。ペプチドの場合にお
いては、このことは、ペプチド中のアミノ酸残基を全体的に変化させることによ
って、例えば、順次各残基を置換することによって、行い得る。ペプチドのアラ
ニン・スキャンを一般的に用いて、かかるペプチド・モチーフを清澄にする。化
合物の活性領域を構成するこれらの部分または残基は、その“ファーマココア”
として知られている。
There are several steps commonly taken to design a mimetic from a compound having a given target property. First, determine the specific portions of the compound that are critical and / or important in determining the target properties. In the case of peptides, this can be done by altering the amino acid residues in the peptide entirely, eg, by sequentially substituting each residue. An alanine scan of the peptide is commonly used to clarify such a peptide motif. These moieties or residues that make up the active region of the compound are referred to as their “pharma cocoa”
Also known as

【0121】 ファーマココアを見出したら、線源からの範囲からのデータ、例えば分光光学
的技術、x線回折データおよびNMRを用いてその物理学的特性、例えばステレ
オケミストリー、結合性、サイズおよび/または電荷、に従ってその構造をモデ
ルする。コンピュータ解析、同様なマッピング(原子間の結合よりもむしろ、フ
ァーマココアの電荷および/または容積をモデルする)および他の技術をこのモ
デリング工程で用い得る。 このアプローチの変形において、リガンドとその結合パートナーの三次元構造
をモデルする。これは、リガンドおよび/または結合パートナーが結合の際にコ
ンホメーションを変化させ、模倣物の設計においてこのことを考慮するモデルを
許容する。
Once a pharma cocoa has been found, its physical properties, such as stereochemistry, connectivity, size and / or using data from a range from the source, eg, spectroscopic techniques, x-ray diffraction data and NMR. Model the structure according to the charge. Computer analysis, similar mappings (modeling the charge and / or volume of pharmaccocoa rather than bonds between atoms) and other techniques can be used in this modeling step. In a variation on this approach, the three-dimensional structure of the ligand and its binding partner is modeled. This allows a model in which the ligand and / or binding partner changes conformation upon binding and takes this into account in mimetic design.

【0122】 ついで、ファーマココアを擬似する化学基が移植される鋳型分子を選択する。
鋳型分子およびそれに移植した化学基は、模倣物が合成しやすく、薬理学的に許
容できるようであり、かつイン・ビボ(in vivo)で分解されないが、リード化合
物の生物活性は保持するように、慣用的に選択し得る。別法として、模倣物がペ
プチドに基づく場合には、ペプチドを環化させることによってさらなる安定性を
達成し、その剛直性を増大し得る。ついで、このアプローチによって見出された
模倣物または模倣物群は、それらが標的特性を有するか否か、またはそれらがそ
れをどの程度まで示すかを理解するためにスクリーニングし得る。ついで、さら
なる最適かまたは修飾を行って、イン・ビボ(in vivo)または臨床試験用の1ま
たはそれを超える最終模倣物に到達し得る。
Next, a template molecule to which a chemical group mimicking the pharmaccocoa is to be implanted is selected.
The template molecule and its grafted chemical groups should be such that the mimetic is easy to synthesize, appears to be pharmacologically acceptable, and is not degraded in vivo, but retains the biological activity of the lead compound. , Can be routinely selected. Alternatively, where the mimetic is based on a peptide, additional stability may be achieved by cyclizing the peptide and increasing its rigidity. The mimetics or mimetics found by this approach can then be screened to understand if they have target properties or to what extent they show it. Additional optimizations or modifications may then be made to arrive at one or more final mimics for in vivo or clinical trials.

【0123】 使用方法:核酸診断および診断キット 個人をLQTに素因させるHERG対立遺伝子の存在を検出するために、血液
のごとき生物試料を調製し、HERGの感受性対立遺伝子の存在または不存在に
ついて分析する。LQTまたは予後インジケーターとしての存在を検出するため
に、生物試料を調製し、HERGの突然変異対立遺伝子の存在または不存在につ
いて分析した。これらの試験の結果および解釈情報を、試験個人へのコミュニケ
ーションのためにヘルスケア・プロバイダーに戻す。かかる診断は、診断研究室
によって行い得、あるいは別法として、診断キットを製造し、ヘルスケア・プロ
バイダーまたは自己診断用に個人に販売し得る。 最初に、スクリーニング法には、関連HERG配列の増幅が含まれる。本発明
のもう1つの好ましい具体例において、該スクリーニング方法には非−PCRベ
ースの戦略が含まれる。かかるスクリーニング方法には、当該技術分野でよく知
られている二段階標識増幅法が含まれる。PCRおよび非−PCRベースのスク
リーニング戦略は双方とも、高レベルの感度で標的配列を検出し得る。
Methods of Use: Nucleic Acid Diagnostics and Diagnostic Kits To detect the presence of a HERG allele that predisposes an individual to LQT, a biological sample such as blood is prepared and analyzed for the presence or absence of a susceptibility allele of HERG. . Biological samples were prepared and analyzed for the presence or absence of the mutant allele of HERG to detect its presence as an LQT or prognostic indicator. The results and interpretation information of these tests will be returned to the healthcare provider for communication to the test individuals. Such diagnosis may be performed by a diagnostic laboratory, or, alternatively, a diagnostic kit may be manufactured and sold to a healthcare provider or an individual for self-diagnosis. First, the screening method involves amplification of the relevant HERG sequence. In another preferred embodiment of the invention, the screening method comprises a non-PCR based strategy. Such screening methods include two-step label amplification methods well known in the art. Both PCR and non-PCR based screening strategies can detect target sequences with a high level of sensitivity.

【0124】 今日用いられている最もなじみ深い方法は標的増幅である。ここでは、標的核
酸配列をポリメラーゼを用いて増幅する。ポリメラーゼ−作動増幅を用いる1つ
の特に好ましい方法は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)である。ポリメラーゼ
連鎖反応および他のポリメラーゼ−作動増幅アッセイは、ポリメラーゼ−作動増
幅サイクルの使用を通してコピー数の100万倍を超える増加を達成し得る。増
幅したら、得られた核酸を配列決定し、またはDNAプローブ用の基体として用
い得る。 プローブを用いて標的配列の存在を検出する場合には、血液または血清のごと
き分析すべき生物試料を処理し、望むなら、核酸を抽出し得る。試料核酸は種々
の方法で調製して、標的配列の検出、例えば変性、制限分解、電気泳動またはド
ット・ブロッティングを促進し得る。分析物核酸の標的領域は、通常、少なくと
も部分的に一本鎖であって、プローブの標的配列とハイブリッドを形成しなけれ
ばならない。配列が本来一本鎖である場合には、変性は必要でないであろう。し
かしながら、配列が二本鎖である場合には、該配列はおそらく変性させる必要が
あるであろう。変性は当該技術分野で知られている種々の方法によって行い得る
The most familiar method used today is target amplification. Here, the target nucleic acid sequence is amplified using a polymerase. One particularly preferred method using polymerase-operated amplification is the polymerase chain reaction (PCR). The polymerase chain reaction and other polymerase-operated amplification assays can achieve over one million-fold increase in copy number through the use of polymerase-operated amplification cycles. Once amplified, the resulting nucleic acid can be sequenced or used as a substrate for a DNA probe. If a probe is used to detect the presence of the target sequence, the biological sample to be analyzed, such as blood or serum, can be processed and, if desired, the nucleic acid extracted. The sample nucleic acid may be prepared in various ways to facilitate detection of the target sequence, for example, denaturation, restriction digestion, electrophoresis or dot blotting. The target region of the analyte nucleic acid must usually be at least partially single-stranded and hybridize to the target sequence of the probe. If the sequence is naturally single-stranded, no denaturation will be necessary. However, if the sequence is double-stranded, the sequence will probably need to be denatured. Denaturation can be performed by various methods known in the art.

【0125】 分析物核酸およびプローブは、プローブ中の標的配列と分析物中の推定評定配
列との安定なハイブリッド形成を促進する条件下でインキュベートする。分析物
に結合させるために用いるプローブの領域は、ヒト第7染色体の標的化領域に完
全に相補的にし得る。したがって、偽陽性を予防するためには、高ストリンジェ
ンシー条件が望ましい。しかしながら、高ストリンジェンシー条件は、プローブ
がゲノムにユニークである染色体の領域に相補的である場合にのみ用いる。ハイ
ブリダイゼーションのストリンジェンシーは、温度、イオン強度、塩基組成、プ
ローブ長、およびホルムアミド濃度を含む、ハイブリダイゼーションの間および
洗浄工程の間の多くの因子によって決る。これらの因子は、例えばManiatisら,
1982およびSambrookら,1989に概説されている。ある種の環境下においては、ト
リプレックス、クアドラプレックス他のごとき、より高次のハイブリッドの形成
が、標的配列を検出する方法を供するために望ましいこともあり得る。
The analyte nucleic acid and the probe are incubated under conditions that promote stable hybridization of the target sequence in the probe with the putative evaluation sequence in the analyte. The region of the probe used to bind the analyte can be completely complementary to the targeted region of human chromosome 7. Therefore, high stringency conditions are desirable to prevent false positives. However, high stringency conditions are only used if the probe is complementary to a region of the chromosome that is unique to the genome. The stringency of hybridization depends on many factors during the hybridization and washing steps, including temperature, ionic strength, base composition, probe length, and formamide concentration. These factors are described, for example, in Maniatis et al.
1982 and Sambrook et al., 1989. Under certain circumstances, the formation of higher order hybrids, such as triplexes, quadraplexes, etc., may be desirable to provide a method for detecting a target sequence.

【0126】 いずれにせよ、得られたハイブリッドの検出は、通常、標識プローブを用いる
ことによって行う。別法として、プローブは非標識とし得るが、直接または間接
的に標識したリガンドと特異的に結合させることによって検出し得る。好適な標
識、ならびにプローブおよびリガンドを標識する方法は当該技術分野で知られて
おり、例えば、公知の方法(例えば、ニック・トランスレーション、ランダム・
プライミングまたはキネーシング(kinasing))によって取り込ませ得る放射性
標識、ビオチン、蛍光基、化学ルミネセンス基(例えば、ジオキセタン、特に活
性化ジオキセタン)、酵素、抗体、金ナノ粒子等が含まれる。この基本的スキー
ムの変形は当該技術分野で知られており、外来材料および/または標識基からの
シグナルを増幅させるものから、検出すべきハイブリッドの分離を促進する種々
の変形が含まれる。多数のこれらの変形は、例えばMatthewsおよびKricka,1988
;Landegrenら,1988;Mifflin,1989;米国特許第4,868,105号;およびEPO公開
番号225,807号にレビューされている。
In any case, the detection of the resulting hybrid is usually carried out by using a labeled probe. Alternatively, the probe may be unlabeled, but may be detected by specifically binding directly or indirectly to the labeled ligand. Suitable labels and methods for labeling probes and ligands are known in the art and include, for example, known methods (eg, nick translation, random
Radioactive labels, biotin, fluorescent groups, chemiluminescent groups (eg, dioxetanes, especially activated dioxetanes), enzymes, antibodies, gold nanoparticles, and the like, which can be incorporated by priming or kinasing) are included. Variations of this basic scheme are known in the art and include various variations that facilitate the separation of the hybrid to be detected from those that amplify the signal from foreign materials and / or labeling groups. A number of these variants are described, for example, in Matthews and Kricka, 1988.
Landegren et al., 1988; Mifflin, 1989; U.S. Pat. No. 4,868,105; and EPO Publication No. 225,807.

【0127】 前記したごとく、非−PCRベースのスクリーニングアッセイも、本発明に考
慮されている。この手法は、核酸プローブ(または、正常なホスホジエステルに
代るホスホン酸メチルのごときアナログ)を低レベルのDNA標的にハイブリダ
イズさせる。このプローブは、共有結合がハイブリダイゼーションの特異性を妨
害しないように、プローブと共有結合した酵素を有し得る。ついで、この酵素−
プローブ−コンジュゲート−標的核酸複合体を、プローブを含まない酵素コンジ
ュゲートから単離し、酵素検出のために基質を添加する。酵素活性は、感度で1
−10の上昇を生じる発色またはルミネセント出力における変化として観
察される。オリゴデオキシヌクレオチド−アルカリホスファターゼ・コンジュゲ
ートの調製に関する例、およびハイブリダイゼーション・プローブとしてのその
用途に関してはJablonskiら,1986を参照されたし。
As noted above, non-PCR based screening assays are also contemplated by the present invention. This approach allows nucleic acid probes (or analogs such as methyl phosphonate to replace the normal phosphodiester) to hybridize to low levels of DNA targets. The probe may have an enzyme covalently attached to the probe such that the covalent attachment does not interfere with the specificity of the hybridization. Then, this enzyme-
The probe-conjugate-target nucleic acid complex is isolated from the probe-free enzyme conjugate and the substrate is added for enzyme detection. Enzyme activity is 1 with sensitivity
Observed as a change in color or luminescent output resulting in an increase of 0 3 -10 6 . See Jablonski et al., 1986 for examples on the preparation of oligodeoxynucleotide-alkaline phosphatase conjugates and their use as hybridization probes.

【0128】 二工程標識増幅法は当該技術分野で知られている。これらのアッセイは、(ジ
ゴキシゲニン、ビオチン等のごとき)小さなリガンドがHERGを特異的に結合
することができる核酸プローブに結合するという原理で働く。対立遺伝子特異的
なプローブもこの例の範囲内に意図され、例示的な対立遺伝子特異的なプローブ
には、この開示の素因突然変異を包含するプローブが含まれる。 1つの例において、核酸プローブに結合した小リガンドは、抗体−酵素コンジ
ュゲートによって特異的に認識される。この例の1つの具体例において、ジゴキ
シゲニンを核酸プローブに結合する。ハイブリダイゼーションは、化学ルミネセ
ンス基質を代謝させる抗体−アルカリホスファターゼ・コンジュゲートによって
検出する。この具体例による核酸プローブを標識する方法に関しては、例えばMa
rtinら,1990を参照されたし。第2の例においては、小リガンドは、第1のリガ
ンドに特異的に複合体形成(complexing)することができる第2のリガンド−酵
素コンジュゲートによって認識される。この例のよく知られている具体例は、ビ
オチン−アビジン型の相互作用である。核酸プローブを標識するための方法およ
びビオチン−アビジンをベースとするアッセイに関しては、Rigbyら,1977およ
びNguyenら,1992を参照されたし。
[0128] Two-step label amplification methods are known in the art. These assays work on the principle that small ligands (such as digoxigenin, biotin, etc.) bind to nucleic acid probes that can specifically bind HERG. Allele-specific probes are also contemplated within the scope of this example, and exemplary allele-specific probes include probes that include a predisposition mutation of this disclosure. In one example, the small ligand bound to the nucleic acid probe is specifically recognized by the antibody-enzyme conjugate. In one embodiment of this example, digoxigenin is attached to a nucleic acid probe. Hybridization is detected by an antibody-alkaline phosphatase conjugate that metabolizes the chemiluminescent substrate. For the method of labeling a nucleic acid probe according to this embodiment, for example, Ma
See rtin et al., 1990. In a second example, the small ligand is recognized by a second ligand-enzyme conjugate that can specifically complex with the first ligand. A well-known embodiment of this example is the biotin-avidin type interaction. For methods for labeling nucleic acid probes and biotin-avidin based assays see Rigby et al., 1977 and Nguyen et al., 1992.

【0129】 本発明の核酸プローブアッセイがHERGを検出することができる核酸プロー
ブのカクテルを用いるであろうことも本発明の趣旨の範囲内に考慮される。かく
して、細胞試料中のHERGの存在を検出するための1つの例において、遺伝子
に相補的な1を超えるプローブを用い、特に、異なるプローブの数は択一的に2
、3または5の異なる核酸プローブ配列である。もう1つの例において、患者の
HERG遺伝子配列中の突然変異の存在を検出するために、これらの遺伝子に相
補的な1を超えるプローブを用い、ここにカクテルはHERG中に変化を有する
患者の集団中に同定される対立遺伝子−特異的突然変異に結合することができる
プローブを含む。この具体例において、いずれの数のプローブをも用い得、好ま
しくはLQTへの個人の素因を作るものとして同定された腫瘍遺伝子突然変異に
対応するプローブが含まれるであろう。
It is also contemplated within the spirit of the present invention that the nucleic acid probe assays of the invention will use a cocktail of nucleic acid probes capable of detecting HERG. Thus, in one example for detecting the presence of HERG in a cell sample, more than one probe complementary to the gene is used, in particular, the number of different probes is alternatively 2
3 or 5 different nucleic acid probe sequences. In another example, more than one probe complementary to these genes is used to detect the presence of a mutation in the patient's HERG gene sequence, wherein the cocktail is a population of patients having a change in HERG Probes that can bind to the allele-specific mutation identified therein. In this embodiment, any number of probes may be used, and will preferably include probes corresponding to oncogene mutations identified as contributing to an individual's predisposition to LQT.

【0130】 使用方法:ペプチド診断および診断キット LQTの存在は、野生型HERGポリペプチドの変化に基づいても検出し得る
。かかる変化は、慣用技術による配列分析によって判定し得る。より好ましくは
、抗体(ポリクローナルまたはモノクローナル)を用いて、HERGペプチド中
の相異またはHERGペプチドの不存在を検出する。抗体を生起し、精製する技
術は当該技術分野でよく知られており、いずれのかかる技術を選択して、本発明
に特許請求した調製を達成し得る。本発明の好ましい具体例において、抗体は溶
液からHERGタンパク質を免疫沈降させ、ならびにポリアクリルアミド・ゲル
のウエスタンまたはイムノブロット上のこれらのタンパク質と反応するであろう
。もう1つの好ましい具体例において、免疫組織化学技術を用いて、抗体はパラ
フィンまたは凍結組織切片中のHERGタンパク質を検出するであろう。 HERGまたはそれらの突然変異を検出する方法に関連する好ましい具体例に
は、モノクローナルおよび/またはポリクローナル抗体を用いる、サンドイッチ
アッセイ酵素結合免疫ソルベントアッセイ(ELISA)、ラジオイムノアッセ
イ(RIA)、イムノラジオメトリックアッセイ(IRMA)およびイムノ酵素
アッセイ(IEMA)が含まれる。例示的なサンドイッチアッセイは出典明示し
て本明細書の一部とみなす、米国特許第4,376,110号および第4,486,530号中で、
Davidらによって記載されている。
Methods of Use: Peptide Diagnosis and Diagnostic Kits The presence of LQT can also be detected based on changes in wild-type HERG polypeptide. Such changes may be determined by sequence analysis by conventional techniques. More preferably, antibodies (polyclonal or monoclonal) are used to detect differences in HERG peptides or the absence of HERG peptides. Techniques for raising and purifying antibodies are well known in the art, and any such technique may be selected to achieve the preparations claimed in the present invention. In a preferred embodiment of the invention, the antibodies will immunoprecipitate HERG proteins from solution and will react with these proteins on Western or immunoblots of polyacrylamide gels. In another preferred embodiment, using immunohistochemical techniques, the antibodies will detect HERG protein in paraffin or frozen tissue sections. Preferred embodiments relating to the method of detecting HERG or mutations thereof include sandwich assays using monoclonal and / or polyclonal antibodies, enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA), radioimmunoassays (RIAs), immunoradiometric assays ( IRMA) and immunoenzymatic assay (IEMA). Exemplary sandwich assays are described in U.S. Patent Nos. 4,376,110 and 4,486,530, which are hereby incorporated by reference.
Described by David et al.

【0131】 使用方法:合理的ドラッグデザイン 合理的ドラッグデザインの目標は、例えば、より活性または安定な形態のポリ
ペプチドであるか、または例えばポリペプチドの機能をイン・ビボ(in vivo)で
高めるか妨害する薬剤を形成する目的で、目的の生物学的に活性なポリペプチド
の構造アナログまたはそれと相互作用する小分子(例えば、アゴニスト、アンタ
ゴニスト、インヒビター)の構造アナログを作成することである。例えば、Hodg
sonら,1991を参照されたし。1つのアプローチにおいて、まず目的のタンパク
質(例えば、HERGポリペプチド)の三次元構造をx線結晶学によるか、コン
ピュータ・モデリングによるか、または最も典型的には組合せアプローチによっ
て決定する。あまり頻繁にあることではないが、ポリペプチドの構造に関する有
用な情報は、相同タンパク質の構造に基づいてモデリングすることによって得る
ことができる。合理的ドラッグ・デザインの例は、HIVプロテアーゼ・インヒ
ビターの開発である(Ericksonら,1990)。加えて、ペプチド(例えば、HER
Gポリペプチド)はアラニン・スキャンによって分析する(Wells,1991)。こ
の技術においては、アミノ酸残基をAlaで置換し、ペプチドの活性に対するそ
の効果を判定する。ペプチドの各アミノ酸残基をこの様にして分析して、ペプチ
ドの重要な領域を決定する。
Methods of Use: Rational Drug Design The goal of rational drug design is, for example, a more active or stable form of the polypeptide, or for example, to enhance the function of the polypeptide in vivo. The purpose is to create a structural analog of the biologically active polypeptide of interest or a small molecule (eg, agonist, antagonist, inhibitor) that interacts with it for the purpose of forming an interfering drug. For example, Hodg
See son et al., 1991. In one approach, first the three-dimensional structure of a protein of interest (eg, a HERG polypeptide) is determined by x-ray crystallography, by computer modeling, or most typically by a combinatorial approach. Less often, useful information about the structure of a polypeptide can be obtained by modeling based on the structure of homologous proteins. An example of a rational drug design is the development of HIV protease inhibitors (Erickson et al., 1990). In addition, peptides (eg, HER
G polypeptide) is analyzed by alanine scan (Wells, 1991). In this technique, an amino acid residue is replaced with Ala and its effect on the activity of the peptide is determined. Each amino acid residue of the peptide is analyzed in this way to determine important regions of the peptide.

【0132】 機能アッセイによって選抜した標的−特異的抗体を単離し、ついでその結晶構
造を解像することも可能である。原則的に、このアプローチにより、二次的ドラ
ッグ・デザインが基礎とし得るファーマココアが得られる。機能的で、薬理学的
に活性な抗体に対する抗−イディオ抗体(抗−ids)を生成することによって、
タンパク質結晶学を全く迂回することが可能である。鏡像の鏡像として、抗−id
sの結合部位は、元の受容体のアナログであると予想されよう。ついで、抗−ids
を用いて、ペプチドの化学的または生物学的に生成したバンクからペプチドを同
定し、単離し得るであろう。ついで、選択したペプチドはファーマコアとして作
用するだろう。
It is also possible to isolate a target-specific antibody selected by a functional assay and then resolve its crystal structure. In principle, this approach provides a pharma cocoa on which secondary drug design can be based. By generating anti-idio antibodies (anti-ids) to functional, pharmacologically active antibodies,
It is possible to bypass protein crystallography altogether. Anti-id as mirror image of mirror image
The binding site for s would be expected to be an analog of the original receptor. Then anti-ids
Can be used to identify and isolate peptides from chemically or biologically generated banks of peptides. The selected peptide will then act as a pharmacore.

【0133】 かくして、例えば、改善されたHERGポリペプチド活性または安定性を有す
る、またはHERGポリペプチド活性のインヒビター、アゴニスト、アンタゴニ
スト他として作用する薬物を設計し得る。クローン化HERG配列の入手可能性
によって、x−線結晶学のごとき分析研究を行うために有用な十分な量のHER
Gポリペプチドを作成し得る。加えて、本明細書中に記載するHERGタンパク
質配列の知見は、x−線結晶学の代わりまたはそれに加えて、コンピュータ・モ
デリング技術を用いることに案内するであろう。
Thus, for example, one can design drugs that have improved HERG polypeptide activity or stability, or that act as inhibitors, agonists, antagonists, and the like of HERG polypeptide activity. Due to the availability of cloned HERG sequences, a sufficient amount of HER useful for conducting analytical studies such as x-ray crystallography
G polypeptides can be made. In addition, the knowledge of the HERG protein sequence described herein will guide the use of computer modeling techniques instead of or in addition to x-ray crystallography.

【0134】 使用方法:遺伝子療法 本発明により、突然変異HERG対立遺伝子を運搬する細胞に野生型HERG
機能を供給する方法も提供される。かかる機能を供給することは、レシピエント
細胞の正常機能化を許容するだろう。野生型遺伝子または遺伝子の一部分は、遺
伝子が染色体外に残るようなベクターで、細胞に導入し得る。かかる状況におい
ては、遺伝子は染色体外の場所から細胞によって発現されるであろう。より好ま
しくは、細胞中に存在する内因性突然変異遺伝子と野生型遺伝子またはその一部
分とが組換わるように、突然変異細胞に野生型遺伝子またはその一部分を導入す
る状況である。かかる組換えには、遺伝子突然変異の修正を生じる二重組換え事
象を必要とする。組換え用および染色体外維持用の双方の遺伝子を導入するため
のベクターは当該技術分野で知られており、いずれの好適なベクターも用い得る
。エレクトロポレーション、リン酸カルシウム共沈およびウイルス導入のごとき
DNAを細胞に導入するための方法は当該技術分野で知られており、方法の選択
は実施者の能力範囲内である。
Method of Use: Gene Therapy In accordance with the present invention, wild-type HERG is added to cells carrying a mutant HERG allele.
A method for providing a function is also provided. Providing such a function would allow normalization of the recipient cells. A wild-type gene or a portion of a gene can be introduced into cells with a vector such that the gene remains extrachromosomal. In such a situation, the gene will be expressed by the cell from an extrachromosomal location. More preferably, the situation is such that the wild-type gene or a part thereof is introduced into the mutant cell such that the endogenous mutant gene present in the cell and the wild-type gene or a part thereof are recombined. Such recombination requires a double recombination event resulting in correction of the gene mutation. Vectors for introducing both recombinant and extrachromosomal genes are known in the art, and any suitable vector may be used. Methods for introducing DNA into cells, such as electroporation, calcium phosphate co-precipitation and virus introduction, are known in the art, and the choice of method is within the capabilities of the practitioner.

【0135】 前記に一般的に論じたごとく、HERG遺伝子またはフラグメントは、適用可
能な場合には、細胞におけるかかる遺伝子の発現産物の量を増加させるために、
遺伝子療法に用い得る。また、それは、突然変異遺伝子が“正常”レベルで発現
されているが遺伝子産物が完全に機能的でない心細胞中でさえ、所与のLQT遺
伝子の発現のレベルを増大させるのに有用となり得る。 遺伝子治療は、一般的に受入れられている方法に従って、例えばFriedman(19
91)またはCulver(1996)によって記載されているごとく、行われるであろう。
患者からの細胞は、まず、前記した診断方法によって分析して、細胞中のHER
Gポリペプチドの産生を確認するであろう。発現制御エレメントに連鎖したHE
RG遺伝子のコピーを含み、細胞の内側で複製することができるウイルスまたは
プラスミド・ベクター(下記のさらなる詳細を参照されたし)を調製する。ベク
ターは細胞の内側で複製することができる。別法として、ベクターは複製欠損と
することができ、それは遺伝し治療において使用するためにヘルパー細胞中で複
製する。米国特許第5,252,479号および国際公開WO98/07282号および米国特許第
5,691,198号;第5,747,469号;第5,436,146号および第5,753,500号に開示されて
いるごとき、好適なベクターが知られている。ついで、ベクターを患者に注射す
る。トランスフェクトした遺伝子が各標的細胞のゲノムに不変的に取り込まれな
い場合には、治療を定期的に繰返さなければならない。
As discussed generally above, the HERG gene or fragment, when applicable, may be used to increase the amount of the expression product of such a gene in a cell,
Can be used for gene therapy. Also, it can be useful to increase the level of expression of a given LQT gene, even in heart cells where the mutant gene is expressed at "normal" levels but the gene product is not fully functional. Gene therapy can be performed according to generally accepted methods, for example, Friedman (19)
91) or as described by Culver (1996).
Cells from the patient are first analyzed by the diagnostic method described above to determine the HER in the cells.
It will confirm the production of the G polypeptide. HE linked to expression control elements
A virus or plasmid vector containing a copy of the RG gene and capable of replicating inside the cell (see further details below) is prepared. Vectors can replicate inside cells. Alternatively, the vector can be replication deficient, which is inherited and replicates in helper cells for use in therapy. U.S. Pat. No. 5,252,479 and WO 98/07282 and U.S. Pat.
Suitable vectors are known, such as disclosed in 5,691,198; 5,747,469; 5,436,146 and 5,753,500. The vector is then injected into the patient. If the transfected gene is not permanently integrated into the genome of each target cell, the treatment must be repeated periodically.

【0136】 当該技術分野で知られている遺伝子移入系は、本発明の遺伝子治療の実施に有
用となり得る。これらには、ウイルスおよび非ウイルス移入法が含まれる。多種
のウイルスが遺伝子移入ベクターまたは遺伝子移入ベクターを調製するための基
礎として用いられており、それには、パポーバウイルス(例えば、SV40,Ma
dzakら,1992)、アデノウイルス(Berker,1992;Berknerら,1988;Gorziglia
およびKapikian,1992;Quantinら,1992;Rosenfeldら,1992;Wilkinsonおよ
びAkrigg,1992;Stratford−Perricaudetら,1990;Schneiderら,1998)、ワ
クシニアウイルス(Moss,1992;Moss,1996)、アデノ随伴ウイルス(Muzyczka
,1992;Ohiら,1990;RussellおよびHirata,1998)、HSVおよびEBVを含
むヘルペスウイルス類(Mardolskee,1992;Johnsonら,1992;Finkら,1992;B
reakefieldおよびGeller,1987;Freeseら,1990;Finkら,1996)、レンチウイ
ルス(Naldiniら,1996)、シンドビスおよびセムリキ森林ウイルス(Berglund
ら,1993)、ならびに鳥類の(BandyopadhyayおよびTemin,1984;Petropoulos
ら,1992)、げっ歯類の(Miller,1992;Millerら,1985;Sorgeら,1984;Man
nおよびBaltimore,1985;Millerら,1988)およびヒト起源の(Shimadaら,199
1;Helsethら,1990;Pageら,1990;BuchschacherおよびPanganiban,1992)レ
トロウイルスが含まれる。大部分のヒト遺伝子治療プロトコールは、アデノウイ
ルスおよびアデノ随伴ウイルスも用いられているが、無力化したげっ歯類のレト
ロウイルスに基づいている。
[0136] Gene transfer systems known in the art can be useful for performing the gene therapy of the present invention. These include viral and non-viral transfer methods. A variety of viruses have been used as a transfer vector or as a basis for preparing a transfer vector, including papovaviruses (eg, SV40, Ma
dzak et al., 1992), adenovirus (Berker, 1992; Berkner et al., 1988; Gorziglia).
And Kapikian, 1992; Quantin et al., 1992; Rosenfeld et al., 1992; Wilkinson and Akrigg, 1992; Stratford-Perricaudet et al., 1990; Schneider et al., 1998), vaccinia virus (Moss, 1992; Moss, 1996), adeno-associated virus ( Muzyczka
Ohi et al., 1990; Russell and Hirata, 1998), herpes viruses including HSV and EBV (Mardolskee, 1992; Johnson et al., 1992; Fink et al., 1992; B).
reakefield and Geller, 1987; Freese et al., 1990; Fink et al., 1996), lentivirus (Naldini et al., 1996), Sindbis and Semliki forest virus (Berglund).
Et al., 1993), and birds (Bandyopadhyay and Temin, 1984; Petropoulos).
Et al., 1992); rodents (Miller, 1992; Miller et al., 1985; Sorge et al., 1984; Man).
n and Baltimore, 1985; Miller et al., 1988) and of human origin (Shimada et al., 199).
1; Helseth et al., 1990; Page et al., 1990; Buchschacher and Panganiban, 1992) retroviruses. Most human gene therapy protocols are based on neutralized rodent retroviruses, although adenoviruses and adeno-associated viruses have also been used.

【0137】 当該技術分野で知られている非ウイルス性遺伝子移入法には、リン酸カルシウ
ム共沈法(Grahamおよびvan der Eb, 1973;Pellicerら,1980);例えば、μイ
ンジェクションのような機械的技術(Andersonら,1980;Gordonら,1980;Brin
sterら,1981;CostantiniおよびLacy,1981);リポソームを介する膜融合媒介
移入(Felgnerら,1987;WangおよびHuang,1989;Kanedaら,1989;Stewartら
,1992;Nabelら,1990;Limら,1991);ならびに直接DNA取込みおよび受容
体−媒介DNA移入(Wolffら,1990;Wuら,1991;Zenkeら,1990;Wuら,1989
;Wolffら,1991;Wagnerら,1990;Wagnerら,1991;Cottenら,1990;Curiel
ら,1992;Curielら,1991)。ウイルス−媒介遺伝子移入は、リポソーム・デリ
バリーを用いる直接イン・ビボ遺伝子移入と組合せて、ウイルス・ベクターを腫
瘍細胞に指向させるが周りの非分裂細胞には指向させないことが許容される。別
法として、レトロウイルスベクター・プロデューサー(producer)・セルライン
を腫瘍に注射し得る(Culverら,1992)。その場合、プロデューサー細胞の注射
により、ベクター粒子の連続した供給源が提供されるであろう。この技術は、手
術不可能な脳腫瘍を患う患者における使用につき認可されている。
Non-viral gene transfer methods known in the art include calcium phosphate co-precipitation (Graham and van der Eb, 1973; Pellicer et al., 1980); mechanical techniques such as, for example, μ injection ( Anderson et al., 1980; Gordon et al., 1980; Brin
ster et al., 1981; Costantini and Lacy, 1981); membrane fusion-mediated transfer via liposomes (Felgner et al., 1987; Wang and Huang, 1989; Kaneda et al., 1989; Stewart et al., 1992; Nabel et al., 1990; Lim et al., 1991). ); And direct DNA uptake and receptor-mediated DNA transfer (Wolff et al., 1990; Wu et al., 1991; Zenke et al., 1990; Wu et al., 1989).
Wolff et al., 1991; Wagner et al., 1990; Wagner et al., 1991; Cotten et al., 1990; Curiel;
Curiel et al., 1991). Virus-mediated gene transfer, in combination with direct in vivo gene transfer using liposome delivery, allows the viral vector to be directed to tumor cells but not to surrounding non-dividing cells. Alternatively, a retroviral vector producer cell line may be injected into the tumor (Culver et al., 1992). In that case, injection of the producer cells will provide a continuous source of vector particles. This technique has been approved for use in patients with inoperable brain tumors.

【0138】 生物学的遺伝子移入法と物理学的遺伝子移入法とを組合せるアプローチにおい
ては、いずれかのサイズのプラスミドDNAを、アデノウイルス・ヘキソンタン
パク質に特異的なポリリシン−コンジュゲート抗体と組合せ、得られた複合体を
アデノウイルス・ベクターに結合する。この場合、三分子複合体を用いて、細胞
に感染させる。アデノウイルス・ベクターにより、効果的な結合、内在化、およ
びカップリングしたDNAが損傷される前のエンドソームの分解が許容される。
アデノウイルスベースのベクターをデリバリーする他の技術に関しては、Schnei
derら(1998)および米国特許第5,691,198号;第5,747,469号;第5,436,146号お
よび第5,753,500号を参照されたし。
In an approach that combines biological and physical gene transfer, plasmid DNA of any size is combined with a polylysine-conjugated antibody specific for adenovirus hexon protein. The resulting complex is ligated to an adenovirus vector. In this case, the cells are infected using the trimolecular complex. Adenovirus vectors allow efficient binding, internalization, and degradation of endosomes before the coupled DNA is damaged.
For other techniques for delivering adenovirus-based vectors, see Schnei.
See der et al. (1998) and U.S. Patent Nos. 5,691,198; 5,747,469; 5,436,146 and 5,753,500.

【0139】 リポソーム/DNA複合体は、直接イン・ビボ遺伝子移入を媒介し得ることが
示されている。標準的なリポソーム調製物では遺伝し移入プロセスは非特異的で
あるが、例えば、直接イン・サイチュ(in situ)投与に従って、局在化したイ
ン・ビボ取込みおよび発現が腫瘍デポジットで報告されている(Nabel,1992)
。 遺伝子治療の文章における発現ベクターは、その中にクローン化されたポリヌ
クレオチドを十分に発現する配列を含有する構築物を含むことを意味する。ウイ
ルス発現ベクターにおいては、構築物には当該構築物のパッケージングを支持す
るのに十分なウイルス配列が含まれる。ポリヌクレオチドがHERGをコードす
る場合には、発現によりHERGが産生されるであろう。ポリヌクレオチドがア
ンチセンス・ポリヌクレオチドまたはリボザイムをコードする場合には、発現に
よりアンチセンス・ポリヌクレオチドまたはリボザイムが産生されるであろう。
したがって、この文章において、発現はタンパク質が合成されることを必要とし
ない。発現ベクターにクローン化したポリヌクレオチドに加えて、ベクターには
、真核生物細胞におけるプロモーター機能も含まれる。クローン化したポリヌク
レオチド配列は、このプロモーターの制御下にある。好適な真核生物プロモータ
ーには、前記したものが含まれる。発現ベクターには、本明細書中に記載した選
択マーカーおよび他の配列のごとき配列も含まれ得る。
It has been shown that liposome / DNA complexes can mediate in vivo gene transfer directly. Inherited transfer processes are non-specific in standard liposome preparations, but localized in vivo uptake and expression have been reported in tumor deposits, for example, following direct in situ administration (Nabel, 1992)
. An expression vector in the context of gene therapy is meant to include a construct containing sequences that sufficiently express the cloned polynucleotide therein. In a viral expression vector, the construct contains sufficient viral sequences to support packaging of the construct. If the polynucleotide encodes HERG, expression will produce HERG. If the polynucleotide encodes an antisense polynucleotide or ribozyme, expression will produce an antisense polynucleotide or ribozyme.
Thus, in this context, expression does not require that the protein be synthesized. In addition to the polynucleotide cloned into the expression vector, the vector also includes a promoter function in eukaryotic cells. The cloned polynucleotide sequence is under the control of this promoter. Suitable eukaryotic promoters include those described above. Expression vectors can also include sequences such as the selectable markers and other sequences described herein.

【0140】 DNAを心臓組織に直接標的化する遺伝子移入技術が好ましい。受容体−媒介
遺伝子移入は、例えば、ポリリシンを介して(通常は共有的に超コイル化したプ
ラスミドの形態の)DNAをタンパク質リガンドにコンジュゲートすることによ
って行う。リガンドは、標的細胞/組織タイプの細胞表面上の対応するリガンド
受容体の存在に基づいて選択する。これらのリガンド−DNAコンジュゲートは
、望なら血液に直接注射して、DNA−タンパク質コンジュゲートの受容体結合
および内在化が起こる標的組織に指向させ得る。DNAの細胞内破壊の問題を克
服するためには、アデノウイルスの同時感染を含めてエンドソーム機能を破壊し
得る。当該治療は以下の通りである:HERG感受性対立遺伝子を運搬する患者
を、その心臓先駆細胞の幾つかまたは全てが機能性正常HERG対立遺伝子の少
なくとも1のさらなるコピーを受けるように、遺伝子デリバリーで治療する。こ
の工程において、治療した個人は、LQTの危険性が正常対立遺伝子の存在によ
って感受性対立遺伝子の効果が押しとどめられる程度まで低下する。
[0140] Gene transfer techniques that target DNA directly to heart tissue are preferred. Receptor-mediated gene transfer is performed, for example, by conjugating DNA (usually in the form of a covalently supercoiled plasmid) to the protein ligand via polylysine. Ligands are selected based on the presence of the corresponding ligand receptor on the cell surface of the target cell / tissue type. These ligand-DNA conjugates can be injected directly into the blood, if desired, and directed to the target tissue where receptor binding and internalization of the DNA-protein conjugate occurs. To overcome the problem of intracellular destruction of DNA, endosomal function can be disrupted, including co-infection with adenovirus. The treatment is as follows: patients carrying the HERG sensitive allele are treated with gene delivery such that some or all of their cardiac precursor cells receive at least one additional copy of a functional normal HERG allele. I do. In this step, the treated individual has a reduced risk of LQT to the extent that the presence of the normal allele suppresses the effects of the susceptible allele.

【0141】 使用方法:ペプチド治療 HERG活性を有するペプチドを、突然変異または欠失HERG対立遺伝子を
運搬する細胞に供給することができる。タンパク質は、例えば公知の発現ベクタ
ーを用いて、細菌中のcDNA配列を発現させることによって産生し得る。別法
として、HERGポリペプチドはHERG−産生哺乳動物細胞から抽出し得る。
加えて、合成化学の技術を用いてHERGタンパク質を合成し得る。かかる技術
のいずれかにより、HERGタンパク質を含む本発明の調製物が提供され得る。
該調製物は、実質的に他のヒトタンパク質を含まない。このことは、微生物中ま
たはイン・ビトロで合成することによって容易に達成される。 活性HERG分子は、マイクロインジェクションによってかまたはリポソーム
を使用することによって細胞に導入し得る。別法として、ある種の活性分子は、
能動的または拡散によって細胞によって取り込まれ得る。HERG活性を有する
分子の供給は、LQTの部分的な反転に通じるにちがいない。HERG活性を有
する他の分子(例えば、ペプチド、薬剤または有機化合物)を用いてもかかる反
転に作用し得る。実質的に同様な機能を有する修飾ポリペプチドもペプチド治療
に用いる。
Methods of Use: Peptide Therapy A peptide having HERG activity can be supplied to cells that carry a mutant or deleted HERG allele. The protein can be produced, for example, by expressing the cDNA sequence in bacteria using a known expression vector. Alternatively, the HERG polypeptide may be extracted from a HERG-producing mammalian cell.
In addition, HERG proteins can be synthesized using synthetic chemistry techniques. Any of such techniques can provide a preparation of the invention comprising a HERG protein.
The preparation is substantially free of other human proteins. This is easily achieved by synthesis in microorganisms or in vitro. Active HERG molecules can be introduced into cells by microinjection or by using liposomes. Alternatively, certain active molecules are
It can be taken up by cells by active or diffusion. The supply of molecules with HERG activity must lead to a partial inversion of LQT. Other molecules with HERG activity (eg, peptides, drugs or organic compounds) can also effect such reversal. Modified polypeptides having substantially similar functions are also used for peptide therapy.

【0142】 使用方法:形質転換した宿主 治療剤をテストするための動物は、完全な動物の突然変異の後に、または生殖
細胞または接合体の処理後に選択できる。かかる処理は、通常、別の動物種から
の突然変異体HERG対立遺伝子の挿入、ならびに分裂した相同遺伝子の挿入を
含む。あるいは、動物の内因性HERG遺伝子は、従来技術(Capecchi、198
9;ValanciusおよびSmithiesら、1991;Hastyら、1991;Shinkaiら、
1992;Mombaertsら、1992;Philpottら、1992;Snouwaertら、19
92;Donehowerら、1992)を用いて、挿入または欠失の突然変異、または
他の遺伝子変更によって破壊できる。試験物質が動物に投与された後、LQTの
存在が評価されるに違いない。試験物質がLQTの出現を防止するか、あるいは
抑制する場合、試験物質はLQTの治療のための候補治療剤である。これらの動
物モデルは、潜在的な治療製品用の非常に重要な試験ビヒクルを供する。
Methods of Use: Transformed Hosts Animals to test the therapeutic agent can be selected after mutation of the whole animal or after treatment of germ cells or zygotes. Such treatment usually involves the insertion of mutant HERG alleles from another animal species, as well as the insertion of split homologous genes. Alternatively, the endogenous HERG gene of the animal can be obtained using the conventional techniques (Capecchi, 198).
9; Valancius and Smithies et al., 1991; Hasty et al., 1991; Shinkai et al.
1992; Mombaerts et al., 1992; Philpott et al., 1992; Snouwaert et al., 1992.
92; Donehower et al., 1992), which can be disrupted by insertion or deletion mutations or other genetic alterations. After the test substance has been administered to the animal, the presence of LQT must be assessed. If the test substance prevents or suppresses the appearance of LQT, the test substance is a candidate therapeutic for the treatment of LQT. These animal models provide a very important test vehicle for potential therapeutic products.

【0143】 HERG遺伝子突然変異とLQTとの間の関連の同定は、個人の初期の前症候
性スクリーニングがLQTの発生についての危険度を識別するのを可能とする。
かかる個人を識別するために、HERG対立遺伝子は、突然変異につき直接的に
または対立遺伝子のクローニング後のいずれかでスクリーニングされる。対立遺
伝子はいずれかの適当な技術、限定するものではないが、以下の方法のうちの一
つを用いて、正常な対立遺伝子からの核酸配列の差の存在につき試験される:蛍
光的in situ ハイブリダイゼーション(FISH)、直接的DNA配列決定、P
FGE分析、サザーン・ブロット分析、一本鎖コンホメーション分析(SSCP
)、連鎖分析、RNアーゼ保護分析、対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチド(A
SO)、ドット・プロット分析およびPCR−SSCP分析。また、最近開発さ
れた技術のDNAマイクロチップ技術が有用である。例えば、(1)クローン化
した対立遺伝子および正常なHERG遺伝子の両方のヌクレオチド配列または適
当な断片(コード配列またはゲノム配列)を決定し、次いで比較し、あるいは、
(2)HERG遺伝子または遺伝子断片のRNA転写体を、試験されるべき個人
からの一本鎖の全ゲノムDNAとハイブリダイズし、得られたヘテロ二本鎖をリ
ボヌクレアーゼA(RNアーゼA)で処理し、変性ゲル上で泳動させていずれか
のミスマッチを検出する。これらの方法のうちの2つは以下の手順により行うこ
とができる。
The identification of the association between a HERG gene mutation and LQT allows an individual's early presymptomatic screening to identify the risk for developing LQT.
To identify such individuals, HERG alleles are screened for mutation either directly or after cloning of the allele. The allele is tested for the presence of nucleic acid sequence differences from the normal allele using any suitable technique, but not limited to, one of the following methods: fluorescent in situ Hybridization (FISH), direct DNA sequencing, P
FGE analysis, Southern blot analysis, single-stranded conformation analysis (SSCP
), Linkage analysis, RNase protection analysis, allele-specific oligonucleotide (A
SO), dot plot analysis and PCR-SSCP analysis. Also, a recently developed DNA microchip technology is useful. For example, (1) determining the nucleotide sequence or the appropriate fragment (coding or genomic sequence) of both the cloned allele and the normal HERG gene and then comparing, or
(2) the RNA transcript of the HERG gene or gene fragment is hybridized with single-stranded total genomic DNA from the individual to be tested, and the resulting heteroduplex is treated with ribonuclease A (RNase A) And run on a denaturing gel to detect any mismatches. Two of these methods can be performed according to the following procedure.

【0144】 試験されるべき個人のおけるHERG遺伝子の対立遺伝子は、従来技術を用い
てクローニングされる。例えば、血液サンプルは個人から得られる。この試料中
の細胞から単離されたゲノムDNAは、約20kbの平均断片サイズに部分的に
消化される。18−21kbの範囲にある断片が単離される。得られた断片は、
適当なベクターに連結される。次いで、クローンの配列が決定され、正常なHE
RG遺伝子と比較される。
Alleles of the HERG gene in the individual to be tested are cloned using conventional techniques. For example, a blood sample is obtained from an individual. Genomic DNA isolated from cells in this sample is partially digested to an average fragment size of about 20 kb. Fragments ranging from 18-21 kb are isolated. The obtained fragment is
It is ligated to an appropriate vector. The clones were then sequenced and normal HE
Compared to the RG gene.

【0145】 別法として、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を5'領域またはHERG遺伝子
のエクソンについてのプライマー・ペアを用いて行う。また、PCRは、正常な
HERG遺伝子のいずれかの配列に基づいたプライマーを用いて行ってもよい。
例えば、イントロンのうちの1つのプライマー・ペアを調製し、利用できる。最
終的に、また、RT−PCRをmRNAに行ってもよい。増幅産物は、いずれか
の差を識別するために従来技術を用いて、一本鎖コンホメーション分析(SSC
P)によって分析し、いずれかの差を識別し、次いで、これらを配列決定し、正
常な遺伝子配列と比較する。
[0145] Alternatively, the polymerase chain reaction (PCR) is performed using primer pairs for the 5 'region or exons of the HERG gene. In addition, PCR may be performed using primers based on any sequence of a normal HERG gene.
For example, a primer pair of one of the introns can be prepared and utilized. Finally, RT-PCR may also be performed on the mRNA. Amplification products were analyzed by single-stranded conformational analysis (SSC) using conventional techniques to distinguish any differences.
P) to identify any differences, which are then sequenced and compared to the normal gene sequence.

【0146】 適当なプライマー・ペアの使用および増幅産物の分析を用いて個人のDNAを
増幅することによって、例えば、対立遺伝子に特異的なオリゴヌクレオチド・プ
ローブを用いるドット・ブロットによって共通のHERG遺伝子変異体につき迅
速にスクリーニングできる。
Amplification of individual DNA using the use of appropriate primer pairs and analysis of amplification products, for example, by common HERG gene mutations by dot blots using oligonucleotide probes specific for the allele The body can be screened quickly.

【0147】 第ニの方法はRNアーゼAを用いて、正常なHERG遺伝子と不完全な遺伝子
との間の差の検出を助ける。この比較はプローブとしてHERG遺伝子の小さな
(約500bp)制限断片を用いる工程において行われる。最初に、HERG遺
伝子は制限酵素で消化され、該遺伝子配列を約500bpの断片に切断する。こ
れらの断片は個々に電気泳動ゲル上で分離され、ゲルから精製され、両配向にて
、SP6ベクター(例えばpSP64またはpSP65)にクローニングされる
。HERG遺伝子断片の挿入を含むSP6ベースのプラスミドは、[α−32
]GTPの存在下にて、当該技術分野においてよく知られたSP6転写系を用い
てin vitroにて転写され、遺伝子の両鎖の放射性標識RNA転写体を得
る。
The second method uses RNase A to help detect differences between the normal HERG gene and the defective gene. The comparison is made in a step using a small (about 500 bp) restriction fragment of the HERG gene as a probe. First, the HERG gene is digested with restriction enzymes, cutting the gene sequence into fragments of about 500 bp. These fragments are individually separated on an electrophoresis gel, purified from the gel, and cloned in both orientations into an SP6 vector (eg, pSP64 or pSP65). The SP6-based plasmid containing the insertion of the HERG gene fragment was [α- 32 P
] Transcribed in vitro using the SP6 transcription system well known in the art in the presence of GTP to obtain radiolabeled RNA transcripts of both strands of the gene.

【0148】 個々に、これらのRNA転写体を用いて、従来技術を用いて対立遺伝子DNA
とヘテロ二本鎖を形成する。個人からのHERG断片とHERG対立遺伝子サブ
クローンとの間の配列差のためにRNA:DNAヘテロ二本鎖において生じたミ
スマッチの結果、RNアーゼAで処理した場合に、RNA鎖が切断される。かか
るミスマッチは個人の対立遺伝子における点突然変異または小さな欠失の結果で
あり得る。RNA鎖の切断は、2個以上の小さなRNA断片を得、それは、RN
Aプローブ自体より変性ゲルにおいて速く泳動する。
Individually, using these RNA transcripts, allelic DNA was synthesized using conventional techniques.
To form a heteroduplex. The mismatch caused in the RNA: DNA heteroduplex due to sequence differences between the HERG fragment from the individual and the HERG allele subclone results in cleavage of the RNA strand when treated with RNaseA. Such mismatches may be the result of a point mutation or small deletion in an individual's allele. Cleavage of the RNA strand results in two or more small RNA fragments,
Runs faster on denaturing gels than the A probe itself.

【0149】 見出されるいかなる差も、HERG遺伝子の分子変異体、およびLQTの必然
的な存在を有する個人を識別するだろう。これらの変異体は多数の形態を取り得
る。大部分の重篤な形態は、遺伝子を異常な蛋白質にコードさせるフレームシフ
ト突然変異または大きな欠失であり、またはかなり蛋白質発現を改変するもので
ある。ほとんど重篤でない破壊性の突然変異は、小さなインフレーム欠失および
非保存性の塩基対置換を含み、それは、システイン残基へのまたはそれからの変
化、塩基性から酸性アミノ酸への変化またはその逆、疎水性から親水性アミノ酸
への変化またはその逆、または二次または三次の蛋白質構造に影響する他の突然
変異のごとき、産生された蛋白質に対してかなりの効果を有するであろう。サイ
レント突然変異または保存的にアミノ酸置換を生じるものは、一般的に蛋白質機
能を破壊することは期待されなかった。
[0149] Any differences found will identify molecular variants of the HERG gene, and individuals who have an inevitable presence of LQT. These variants can take many forms. Most severe forms are frameshift mutations or large deletions that cause the gene to code for an abnormal protein, or that significantly alter protein expression. Less severe destructive mutations include small in-frame deletions and non-conservative base pair substitutions, including changes to or from cysteine residues, changes from basic to acidic amino acids, and vice versa. Such changes from hydrophobic to hydrophilic amino acids or vice versa, or other mutations that affect secondary or tertiary protein structure, will have a significant effect on the protein produced. Silent mutations or those that produce conservative amino acid substitutions were generally not expected to disrupt protein function.

【0150】 医薬組成物および投与経路 本発明のHERGポリペプチド、抗体、ペプチドおよび核酸は、医薬組成物中
に処方され、それは通常の医薬調合技術によって調製される。例えば、Remingto
n's Pharmaceutical Science、18版(1990、Mack Publishing社、イース
トン、PA)を参照されたし。該組成物は、活性薬剤のうちの1つに加えて、医薬
上許容される賦形剤、担体、緩衝剤、安定剤または当該技術分野においてよく知
られた他の物質を含有できる。かかる物質は、無毒であり、有効成分の効力に干
渉しないであろう。担体は、例えば、静脈内、経口、髄腔内、神経弓上、非経口
的に、投与に望ましい製剤の形態に依存して非常に様々な形態を取り得る。
Pharmaceutical Compositions and Routes of Administration The HERG polypeptides, antibodies, peptides and nucleic acids of the invention are formulated into pharmaceutical compositions, which are prepared by conventional pharmaceutical compounding techniques. For example, Remingto
See n's Pharmaceutical Science, 18th Edition (1990, Mack Publishing, Easton, PA). The composition may contain, in addition to one of the active agents, a pharmaceutically acceptable excipient, carrier, buffer, stabilizer or other materials well known in the art. Such substances are non-toxic and will not interfere with the efficacy of the active ingredient. The carrier may take a wide variety of forms depending on the form of preparation desired for administration, for example, intravenous, oral, intrathecal, intranervous, parenteral.

【0151】 経口投与では、該化合物は、カプセル、丸剤、錠剤、ロゼンジ、メルト、散剤
、懸濁剤または乳剤のような固体または液体の製剤に処方できる。経口的投与形
態の組成物を調製するのに、(例えば、懸濁剤、エリキシル剤および液剤のごと
き)経口液体製剤の場合には、例えば、水、エチレングリコール、油、アルコー
ル、矯味剤、保存剤、着色剤、懸濁化剤等のごときいずれの通常の医薬上の媒体
;(例えば、散剤、カプセル剤および錠剤のごとき)経口固体製剤の場合には、
デンプン、糖、希釈剤、顆粒化剤、滑沢剤、結合剤、崩壊剤等のごとき担体を用
いてもよい。投与における容易さのために、錠剤およびカプセル剤は、最も有利
な経口投与単位形態を示し、その場合には、固体医薬担体は明確に使用される。
所望ならば、錠剤は、標準的技術によって糖コーティングされるか腸コーティン
グできる。活性薬剤は、胃腸管を通って通過し、同時に脳血液関門を横切って通
過するのを可能とするために、それを安定化させるようにカプセル化できる。例
えば、WO96/11698を参照されたし。
For oral administration, the compounds can be formulated into solid or liquid preparations, such as capsules, pills, tablets, lozenges, melts, powders, suspensions or emulsions. For preparing compositions in oral dosage form, for oral liquid preparations (eg, suspensions, elixirs and solutions), for example, water, ethylene glycol, oils, alcohols, flavoring agents, storage Any of the usual pharmaceutical media such as agents, colorants, suspending agents, etc .; (for example, powders, capsules and tablets)
Carriers such as starch, sugars, diluents, granulating agents, lubricants, binders, disintegrants and the like may be used. Because of their ease in administration, tablets and capsules represent the most advantageous oral dosage unit form, in which case solid pharmaceutical carriers are obviously employed.
If desired, tablets may be sugar-coated or enteric-coated by standard techniques. The active agent can be encapsulated to stabilize it, allowing it to pass through the gastrointestinal tract and at the same time cross the blood-brain barrier. See, for example, WO 96/11698.

【0152】 非経口投与では、該化合物は、医薬担体に溶解し、液剤または懸濁剤のいずれ
で投与してもよい。適当な担体の例示は、水、生理食塩水、ブドウ糖溶液、果糖
溶液、エタノール、または動物、植物または合成の起源の油である。また、該担
体は、他の成分、例えば、保存剤、懸濁化剤、安定化剤、緩衝剤等を含有できる
。化合物が髄腔内投与される場合、それらは脳脊髄液に溶解できる。
For parenteral administration, the compounds may be dissolved in a pharmaceutical carrier and administered as either a solution or a suspension. Examples of suitable carriers are water, saline, glucose solutions, fructose solutions, ethanol, or oils of animal, vegetable or synthetic origin. In addition, the carrier can contain other components such as a preservative, a suspending agent, a stabilizer, a buffer and the like. If the compounds are administered intrathecally, they can be dissolved in cerebrospinal fluid.

【0153】 活性薬剤は、好ましくは、治療上有効量で投与される。投与された実際の量お
よび投与の速度および時間経過は、治療されるべき疾患の性質および重篤度に依
存するであろう。処置の処方、例えば、投与量、時期等の決定は、開業医または
専門家の責任内にあり、典型的には、治療されるべき疾患、個々の患者の疾患,
送達部位、投与方法および医師に知られた他の因子を考慮に入れる。手法および
プロトコールの例は、Remington's Pharmaceutical Scienceに見出すことができ
る。
[0153] The active agent is preferably administered in a therapeutically effective amount. The actual amount administered, and rate and time-course of administration, will depend on the nature and severity of the disease being treated. Prescription of treatment, e.g., determination of dosage, timing, etc., is within the responsibility of the practitioner or specialist and typically involves the condition to be treated, the condition of the individual patient,
Taking into account the site of delivery, the mode of administration and other factors known to the physician. Examples of procedures and protocols can be found in Remington's Pharmaceutical Science.

【0154】 あるいは、ターゲティング療法を用いて、抗体または細胞に特異的なリガンド
のごときターゲティング・システムの使用によって、あるタイプの細胞に活性薬
剤をより明確に送達できる。ターゲティングは、例えば、薬剤が受入れられない
毒性であるか、あるいはそれが余りにも高用量を必要とするか、あるいは標的細
胞に入ることができないならば、様々な理由のために望ましい。
Alternatively, targeting therapies can be used to more clearly deliver active agents to certain types of cells through the use of targeting systems such as antibodies or cell-specific ligands. Targeting is desirable for a variety of reasons, for example, if the drug is unacceptable toxicity or if it requires too high a dose or cannot enter the target cells.

【0155】 これらの薬剤を直接投与する代わりに、それらは、例えば、前記のウイルス・
ベクター中で、または患者への埋込みのために設計された、米国特許第5,55
0,050号に記載され、PCT出願番号WO92/19195、WO94/2
5503、WO95/01203、WO95/05452、WO96/0228
6、WO96/02646、WO96/40871、WO96/40959、お
よびWO97/12635に公開されたごとき細胞ベースの送達システムにおい
て、標的細胞において産生できる。該ベクターは、治療されるべき特定の細胞に
ターゲッティングでき、標的細胞により特異的な組織である調節要素を含有でき
る。細胞ベースの送達システムは、所望の標的部位にて、患者の体に埋込むよう
に設計され、活性薬剤のためのコード配列を含有する。別法として、該薬剤は、
治療されるべき細胞において産生されたか、あるいはそれにターゲティングされ
た活性薬剤によって、活性形態に変換するための前駆体形態において投与できる
。例えば、EP 425,731AおよびWO90/07936を参照されたし。
Instead of administering these agents directly, they are, for example,
US Pat. No. 5,55,55 designed in a vector or for implantation in a patient
No. 0,050, PCT Application Nos. WO92 / 19195, WO94 / 2
5503, WO95 / 01203, WO95 / 05452, WO96 / 0228
6, can be produced in target cells in a cell-based delivery system such as published in WO 96/02646, WO 96/40871, WO 96/40959, and WO 97/12635. The vector can be targeted to the particular cell to be treated and can contain regulatory elements, tissues that are more specific to the target cell. Cell-based delivery systems are designed to be implanted in a patient's body at a desired target site and contain a coding sequence for the active agent. Alternatively, the drug is
Depending on the active agent produced in or targeted to the cell to be treated, it can be administered in a precursor form for conversion to the active form. See, for example, EP 425,731A and WO 90/07936.

【0156】 LQTおよびトルサード・ド・ポワンツを防止する方法。 LQTが発生には様々な経路がある。特定の遺伝子、例えば、HERGにおけ
る突然変異は、LQTを引起し得る。また、様々な薬物のうちのいずれでの処置
も、LQTを引起し得る。これらの薬物は、心臓の不整脈を治療するのに取られ
るべきもの、および抗ヒスタミン剤、およびリスロマイシンのようないくらかの
抗生物質を含めた他の薬物も含む。LQTが突然変異(遺伝的または家族性のL
QT)の結果であるか、あるいは薬物誘導(後天性LQT)であるかに拘らず、
それはイオンチャネルに対する効果のためである。薬物は、その主要なサブユニ
ットはHERGによってコードされるKチャネルIKrと相互作用し、それに
よって、心細胞のKフローに影響する。また、HERGにおける突然変異は、
このチャネルを通ってKフローに影響できる。これは、長期QT症候群を生じ
させ、トルサード・ド・ポワンツに導きかねない。細胞外Kの上昇は、HER
G電流の増加を惹起することが判明した。これは、細胞外Kの増加が外方への
の流れについての化学的駆動力を低下させ、従って、外方への電流を増加さ
せるよりむしろ減少させることが期待されるであろうために、外方の奇異な効果
である。この観察は、細胞外Kの増加がKチャネルを活性化することを示す
。この活性化合物は、HERGの突然変異の結果または薬物治療の結果として、
該チャネルの少なくとも部分的な不活性化から発生しかねないLQTを防止でき
る。ヒトの血清中で測定された正常な細胞外の生理的K濃度は、約3.5−4.
5mMの範囲にある。3−5mMの範囲の値は、頻繁に見られ、2−3または5
−7mMの範囲の値はほとんど見られない。時々、2mM未満または7mMを越
える値が見られる。5mMの細胞外K濃度でのHERG電流が、2mMで見ら
れた電流より40%大きいことが判明した。細胞外のKレベルの増加によるこ
のKチャネルの増強は、有益である。急速な心拍数または虚血の間に、K
細胞内間隙に蓄積する。細胞外Kの上昇は、外方電流を増加させ、それによっ
て、細胞内蓄積を低下させる。LQTの遺伝的な形態を持つ人々または後天的な
LQTを惹起しかねない薬物治療中の者における細胞外Kレベルのモニタリン
グは、医師が正常より低く、または正常な細胞外Kレベルを持つその患者にK を加える処方を可能とするであろう。少なくとも正常レベルの3.5−4.5m
M、好ましくは、前記の正常レベルないし4.5−5.5mM、最も好ましくは、
約5mM Kまで細胞外Kレベルを増加させることによって、LQTおよび
/またはトルサード・ド・ポワンツの発生が阻害されるであろう。LQTの原因
のこの新しい知識は、遺伝的または後天性のLQTを発生する危険度を患者にお
いて細胞外Kレベルをモニターし、低いまたは正常な細胞外Kレベルを持つ
者にKを投与するシステムに導くであろう。かかる治療は、LQTおよび/ま
たはトルサード・ド・ポワンツの防止に導くであろう。
A method for preventing LQT and torsades de pointes. There are various routes for LQT to occur. Specific genes, such as HERG
Mutations can cause LQT. Also treatment with any of the various drugs
Can also cause LQT. These drugs are taken to treat cardiac arrhythmias
What to do, and some such as antihistamines and lithromycin
Also includes other drugs, including antibiotics. LQT is mutated (genetic or familial L
QT) or drug-induced (acquired LQT)
It is due to the effect on ion channels. The drug has its major subunits
Is the K encoded by HERG+Channel IKrInteracts with
Therefore, the heart cell K+Affects the flow. Also, mutations in HERG are:
K through this channel+Can affect the flow. This results in long-term QT syndrome
Could lead to Torsades de Pointes. Extracellular K+Rise in HER
It was found to cause an increase in G current. This is extracellular K+Increase outward
K+Reduces the chemical driving force for the flow of the flow, and thus increases the outward current
Outly weird effects, because they would be expected to be reduced rather than let
It is. This observation indicates that extracellular K+Increase is K+Indicates that the channel is activated
. This active compound may be used as a result of mutation in HERG or as a result of drug treatment.
LQT that can result from at least partial inactivation of the channel can be prevented.
You. Normal extracellular physiological K measured in human serum+The concentration is about 3.5-4.
In the range of 5 mM. Values in the range of 3-5 mM are frequently found, 2-3 or 5
Few values in the -7 mM range are seen. Sometimes less than 2 mM or more than 7 mM
Can be seen. 5 mM extracellular K+HERG current at a concentration of 2 mM
It was found to be 40% greater than the applied current. Extracellular K+By increasing the level
K+Channel enhancement is beneficial. During a rapid heart rate or ischemia, K+Is
Accumulates in the intracellular space. Extracellular K+Increases the external current, which
To reduce intracellular accumulation. People with a genetic form of LQT or acquired
Extracellular K in individuals undergoing drug treatment that can cause LQT+Level monitoring
Physicians report that the doctor+K to the patient with the level + Would be possible. At least 3.5-4.5m of normal level
M, preferably from said normal level to 4.5-5.5 mM, most preferably
About 5 mM K+Up to extracellular K+By increasing the level, LQT and
And / or the occurrence of torsades de pointes will be inhibited. Causes of LQT
This new knowledge of patients has increased the risk of developing genetic or acquired LQT for patients.
And extracellular K+Monitor the level and check for low or normal extracellular K+Have a level
K+Will be directed to a system for administering. Such treatments include LQT and / or
Or lead to the prevention of Torsades de Pointes.

【0157】 理論的に、心臓ナトリウムチャネル遺伝子における突然変異は、LQTを引起
しかねない。電圧ゲート制御されたナトリウム・チャネルは、心室筋細胞中の急
速な脱分極を媒介し、活動電位のプラトー相の間に小さな電流も導く(Attwell
ら、1979)。ナトリウム・チャネル機能の微妙な異常(例えば、遅延したナ
トリウム・チャネル不活性化またはチャネル不活性化で変更された電圧依存性)
は、心臓の再分極化を遅らせ、QT延長および不整脈に導き得る。1992年に
は、Gellensと共同研究者が心臓のナトリウム・チャネル遺伝子、SCN5Aを
クローニングし、特徴付けた(Gellensら、1992)。 この遺伝子の構造は、以前に2016個のアミノ酸の大きな蛋白質をコードする
ナトリウム・チャネルと特徴づけられた他のものに同様であった。これらのチャ
ネル蛋白質は、4つの相同性ドメイン(DI−DIV)を含み、その各々は、推
定上の6つの膜スパンニング・セグメント(S1−S6)を含有する。SCN5
Aは、染色体3p21にマップされ、それをLQT3についての優れた候補遺伝
子とし(Georgeら、1995)、SCN5Aにおける後期の突然変異は、LQT
に関連していることが示された(Wangら、1995)。
In theory, mutations in the cardiac sodium channel gene can cause LQT. Voltage-gated sodium channels mediate rapid depolarization in ventricular myocytes and also lead to small currents during the plateau phase of the action potential (Attwell
1979). Subtle abnormalities in sodium channel function (eg, delayed sodium channel inactivation or altered voltage dependence with channel inactivation)
Delays cardiac repolarization, which can lead to QT prolongation and arrhythmias. In 1992, Gellens and coworkers cloned and characterized the cardiac sodium channel gene, SCN5A (Gellens et al., 1992). The structure of this gene was similar to others previously characterized as a sodium channel encoding a large protein of 2016 amino acids. These channel proteins contain four homology domains (DI-DIV), each of which contains six putative membrane spanning segments (S1-S6). SCN5
A maps to chromosome 3p21, making it a good candidate gene for LQT3 (George et al., 1995), and a late mutation in SCN5A
(Wang et al., 1995).

【0158】 HERGの突然変異、心臓のカリウム・チャネル遺伝子は、遺伝的なLQTの
第7染色体連鎖形態を生じる(詳細は実施例において供される)。HERGにお
いて識別された突然変異、およびナトリウム・チャネル・アルファ・サブユニッ
トの生物物理学は、第7染色体に連鎖した遺伝的LQTが、優位なネガティブな
突然変異および機能的チャネルにおいて得られた低下に起因することを示唆する
A mutation in HERG, the cardiac potassium channel gene, results in a genetically linked chromosome 7 linked form of LQT (details are provided in the Examples). The mutations identified in HERG, and the biophysics of the sodium channel alpha subunit, suggest that genetic LQT linked to chromosome 7 may be due to the dominant negative mutations and the reduction obtained in functional channels. Suggests that

【0159】 LQTの前症候的な診断は、心電図上のQT延長の識別に依存してきた。不運に
も、心電図は、若く健康な個人においてまれにしか行われない。さらに、多くの
LQT遺伝子保持者は、比較的正常なQT間隔を有し、疾病の第1の徴候は、致
命的な心臓の不整脈(Vincentら、1992)であるかもしれない。4つのLQ
T遺伝子が今や同定されたので、この疾患の遺伝試験は企図できる。これは、継
続的な突然変異の分析およびさらなるLQT遺伝子の同定を必要とするであろう
。より多くの詳細な表現型の分析で、LQTの様々な形態間の表現型の差を発見
できる。これらの差は、診断および治療のために有用であり得る。
[0159] Presymptomatic diagnosis of LQT has relied on the identification of QT prolongation on electrocardiograms. Unfortunately, electrocardiograms are rarely performed in young, healthy individuals. Further, many LQT gene carriers have relatively normal QT intervals, and the first sign of disease may be fatal cardiac arrhythmias (Vincent et al., 1992). Four LQs
Now that the T gene has been identified, genetic testing for this disease is contemplated. This will require continued mutation analysis and identification of additional LQT genes. More detailed phenotypic analysis can reveal phenotypic differences between various forms of LQT. These differences can be useful for diagnosis and treatment.

【0160】 HERG、KVLQT1、SCN5AおよびKCNE1遺伝子の突然変異の間の
関連および遺伝的なLQTの同定は、個人の初期の前症候的スクリーニングがL
QTを発生する危険度をそれらの者で識別することを可能にする。かかる個人を
識別するために、対立遺伝子は、直接的にまたは対立遺伝子をクローニング後の
いずれかの突然変異につきスクリーニングされる。対立遺伝子は、いずれかの適
当な手法、限定されるものではないが、以下の方法のうちの一つを用いて、正常
な対立遺伝子からの核酸配列の差の存在につき試験される:蛍光的in situ ハイ
ブリダイゼーション(FISH)、直接的DNA配列決定、PFGE分析、サザ
ーン・ブロット分析、一本鎖コンホメーション分析(SSCP)、連鎖分析、R
Nアーゼ保護分析、対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチド(ASO)、ドット・
プロット分析およびPCR−SSCP分析。例えば、(1)クローン化した対立
遺伝子および正常なHERG遺伝子の両者のヌクレオチド配列または適当な断片
(コード配列またはゲノム配列)を決定し、次いで比較し、あるいは、(2)H
ERG遺伝子または遺伝子断片のRNA転写体を、試験されるべき個人からの一
本鎖の全ゲノムDNAとハイブリダイズし、得られたヘテロ二本鎖をリボヌクレ
アーゼA(RNアーゼA)で処理し、変性ゲル上で泳動していずれかのミスマッ
チを検出する。これらの方法のうちの2つは以下の手順により行うことができる
The identification of the association between HERG, KVLQT1, SCN5A and KCNE1 gene mutations and hereditary LQT was based on early presymptomatic screening of individuals by L
It allows them to identify the risk of developing QT. To identify such individuals, alleles are screened for mutations either directly or after cloning the allele. The allele is tested for the presence of nucleic acid sequence differences from the normal allele using any suitable technique, but not limited to, one of the following methods: fluorescent in situ hybridization (FISH), direct DNA sequencing, PFGE analysis, Southern blot analysis, single-stranded conformational analysis (SSCP), linkage analysis, R
Nase protection analysis, allele specific oligonucleotide (ASO), dot
Plot analysis and PCR-SSCP analysis. For example, (1) determine the nucleotide sequence or the appropriate fragment (coding or genomic sequence) of both the cloned allele and the normal HERG gene and then compare them;
The RNA transcript of the ERG gene or gene fragment is hybridized with single-stranded total genomic DNA from the individual to be tested, and the resulting heteroduplex is treated with ribonuclease A (RNase A) and denatured. Run on a gel to detect any mismatches. Two of these methods can be performed according to the following procedure.

【0161】 試験されるべき個人のおけるHERG遺伝子の対立遺伝子は、従来技術を用い
てクローニングされる。例えば、血液サンプルは個人から得られる。この試料中
の細胞から単離されたゲノムDNAは、約20kbの平均断片サイズに部分的に
消化される。18−21kbの範囲にある断片が単離される。得られた断片は、
適当なベクターに連結される。次いで、クローンの配列が決定され、正常なHE
RG遺伝子と比較される。
Alleles of the HERG gene in the individual to be tested are cloned using conventional techniques. For example, a blood sample is obtained from an individual. Genomic DNA isolated from cells in this sample is partially digested to an average fragment size of about 20 kb. Fragments ranging from 18-21 kb are isolated. The obtained fragment is
It is ligated to an appropriate vector. The clones were then sequenced and normal HE
Compared to the RG gene.

【0162】 別法として、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を5'領域またはHERG遺伝子
のエクソンについてのプライマー・ペアを用いて行う。また、PCRは、正常な
HERG遺伝子のいずれかの配列に基づいたプライマーを用いて行ってもよい。
例えば、イントロンのうちの1つのプライマー・ペアを調製し、利用できる。最
終的に、また、RT−PCRをmRNAに行ってもよい。増幅産物は、いずれか
の差を識別するために従来技術を用いて、一本鎖コンホメーション分析(SSC
P)によって分析し、いずれかの差を識別し、次いで、これらを配列決定し、正
常な遺伝子配列と比較する。
[0162] Alternatively, the polymerase chain reaction (PCR) is performed using primer pairs for the 5 'region or exons of the HERG gene. In addition, PCR may be performed using primers based on any sequence of a normal HERG gene.
For example, a primer pair of one of the introns can be prepared and utilized. Finally, RT-PCR may also be performed on the mRNA. Amplification products were analyzed by single-stranded conformational analysis (SSC) using conventional techniques to distinguish any differences.
P) to identify any differences, which are then sequenced and compared to the normal gene sequence.

【0163】 適当なプライマー・ペアの使用および増幅産物の分析を用いて個人のDNAを
増幅することによって、例えば、対立遺伝子に特異的なオリゴヌクレオチド・プ
ローブを用いるドット・ブロットによって共通のHERG遺伝子変異体につき迅
速にスクリーニングできる。
Amplification of individual DNA using the use of appropriate primer pairs and analysis of amplification products, for example, by common HERG gene mutation by dot blot using an allele-specific oligonucleotide probe The body can be screened quickly.

【0164】 第二の方法はRNアーゼAを用いて、正常なHERG遺伝子と不完全な遺伝子
との間の差の検出を助ける。この比較はプローブとしてHERG遺伝子の小さな
(約500bp)制限断片を用いる工程において行われる。最初に、HERG遺
伝子は制限酵素で消化され、該遺伝子配列を約500bpの断片に切断する。こ
れらの断片は個々に電気泳動ゲル上で分離され、ゲルから精製され、両配向にて
、SP6ベクター(例えばpSP64またはpSP65)にクローニングされる
。HERG遺伝子断片の挿入を含むSP6ベースのプラスミドは、[α−32
]GTPの存在下にて、当該技術分野においてよく知られたSP6転写系を用い
てin vitroにて転写され、遺伝子の両鎖の放射性標識RNA転写体を得
る。
The second method uses RNase A to help detect differences between the normal HERG gene and the defective gene. The comparison is made in a step using a small (about 500 bp) restriction fragment of the HERG gene as a probe. First, the HERG gene is digested with restriction enzymes, cutting the gene sequence into fragments of about 500 bp. These fragments are individually separated on an electrophoresis gel, purified from the gel, and cloned in both orientations into an SP6 vector (eg, pSP64 or pSP65). The SP6-based plasmid containing the insertion of the HERG gene fragment was [α- 32 P
] Transcribed in vitro using the SP6 transcription system well known in the art in the presence of GTP to obtain radiolabeled RNA transcripts of both strands of the gene.

【0165】 個々に、これらのRNA転写体を用いて、従来技術を用いて対立遺伝子DNA
とヘテロ二本鎖を形成する。個人からのHERG断片とHERG対立遺伝子サブ
クローンとの間の配列差のためにRNA:DNAヘテロ二本鎖において生じたミ
スマッチの結果、RNアーゼAで処理した場合に、RNA鎖が切断される。かか
るミスマッチは個人の対立遺伝子における点突然変異または小さな欠失の結果で
あり得る。RNA鎖の切断は、2個以上の小さなRNA断片を得、それは、RN
Aプローブ自体より変性ゲルにおいて速く泳動する。
Individually, using these RNA transcripts, allelic DNA was synthesized using conventional techniques.
To form a heteroduplex. The mismatch caused in the RNA: DNA heteroduplex due to sequence differences between the HERG fragment from the individual and the HERG allele subclone results in cleavage of the RNA strand when treated with RNaseA. Such mismatches may be the result of a point mutation or small deletion in an individual's allele. Cleavage of the RNA strand results in two or more small RNA fragments,
Runs faster on denaturing gels than the A probe itself.

【0166】 見出されるいかなる差も、HERG遺伝子の分子変異体、およびLQTの必然
的な存在を有する個人を識別するだろう。これらの変異体は多数の形態を取り得
る。大部分の重篤な形態は、遺伝子を異常な蛋白質にコードさせるフレームシフ
ト突然変異または大きな欠失であり、またはかなり蛋白質発現を改変するもので
ある。ほとんど重篤でない破壊性の突然変異は、小さなインフレーム欠失および
非保存性の塩基対置換を含み、それは、システイン残基へのまたはそれからの変
化、塩基性から酸性アミノ酸への変化またはその逆、疎水性から親水性アミノ酸
への変化またはその逆、または二次または三次の蛋白質構造に影響する他の突然
変異のごとき、産生された蛋白質に対してかなりの効果を有するであろう。サイ
レント突然変異または保存的にアミノ酸置換を生じるものは、一般的に蛋白質機
能を破壊することは期待されなかった。
[0166] Any differences found will identify molecular variants of the HERG gene, as well as individuals with an inevitable presence of LQT. These variants can take many forms. Most severe forms are frameshift mutations or large deletions that cause the gene to code for an abnormal protein, or that significantly alter protein expression. Less severe destructive mutations include small in-frame deletions and non-conservative base pair substitutions, including changes to or from cysteine residues, changes from basic to acidic amino acids, and vice versa. Such changes from hydrophobic to hydrophilic amino acids or vice versa, or other mutations that affect secondary or tertiary protein structure, will have a significant effect on the protein produced. Silent mutations or those that produce conservative amino acid substitutions were generally not expected to disrupt protein function.

【0167】 遺伝子試験は、医師が誕生にて、またはその以前にて、遺伝的LQTについて
の危険度のある個人を識別するのを可能とする。LQTの前症候的な診断は、こ
れらの疾患の予防を可能とするであろう。ベータ・アドリナリン遮断剤を含めた
既存の医学的治療は、疾患に関連した問題の開始を防止し、遅延できる。最後に
、本発明は、全ての自然死の11%を占める心臓頻拍性不整脈のような共通の心
臓疾患の原因および治療の発明者らの理解を変化させる。既存の診断は、心電図
からのQT間隔の測定に注目してきた。この方法は、長期QT症候群の存在の十
分に正確な指標ではない。本発明は疾病の存在のより正確な指標である。
Genetic testing allows physicians at birth or before birth to identify individuals at risk for genetic LQT. Presymptomatic diagnosis of LQT will allow prevention of these diseases. Existing medical treatments, including beta-adrenergic blockers, can prevent and delay the onset of disease-related problems. Finally, the present invention changes the inventors' understanding of the causes and treatment of common heart diseases such as cardiac tachyarrhythmias, which account for 11% of all spontaneous deaths. Existing diagnoses have focused on measuring QT intervals from electrocardiograms. This method is not a sufficiently accurate indicator of the presence of long-term QT syndrome. The present invention is a more accurate indicator of the presence of a disease.

【0168】 HERGと後天性LQTとの間の関連 HERGは、IKrに類似する内方整流特性を持つKチャネルをコードする
。 HERGの生理学的特性を決定するために、全長cDNAをクローニングし、
特徴付けした。これはXenopus卵母細胞における発現のために調製された。発現
されたチャネルの特性は、標準的2−微小電極電圧クランプ技術を用いてcRN
A注入の2−6日後に卵母細胞において試験した。HERG電流は、試験電位>
−50mVに応じて活性化された。HERG電流の大きさは、−10mV(図1
A)まで試験電位につれて次第に増加し、次いで、試験電位とともに次第に>0
mVに(図1B)減少した。電流(尾部電流(tail current))の非活性化は、
−70mVの保持電位まで膜のリターンの後に調べられた。尾部電流の増幅は、
脱分極の後に次第に増加し、+で10mVにて飽和した。10個の卵母細胞につ
き測定されたHERG電流−電圧(I−V)関連は、図1Cに示される。ピーク
外部電流は、脱分極の増加とともに減少し、それはHERGが内方整流器である
ことを示した。チャネル活性化の電圧依存性は、試験電位の関数として尾部電流
の相対的な増幅をプロットすることにより調べられた(図1D)。HERGは、
−15.1mVの電位で半値の活性化に達した。これらのデータは、HERGを
、IKrとほとんど同一の活性化および整流特性の電圧依存性を持つ整流器K チャネルと定義する(SanguinettiおよびJurkiewicz、1990; Shibasaki、
1987; Yangら、1994)。これらの特性は、他の心臓の電流と異なる。
Association between HERG and acquired LQT HERG encodes a K + channel with inward rectification properties similar to I Kr . To determine the physiological properties of HERG, the full-length cDNA was cloned,
Characterized. It was prepared for expression in Xenopus oocytes. The characteristics of the expressed channel were determined using standard 2-microelectrode voltage clamp technique using cRN.
Tested on oocytes 2-6 days after A injection. The HERG current is the test potential>
Activated in response to -50 mV. The magnitude of the HERG current is -10 mV (FIG. 1).
A) progressively increases with test potential until A), then progressively> 0 with test potential
mV (FIG. 1B). The deactivation of the current (tail current)
It was examined after the return of the membrane to a holding potential of -70 mV. Amplification of the tail current
It increased gradually after depolarization and was saturated at +10 mV at +. HERG current-voltage (IV) relationships measured for 10 oocytes are shown in FIG. 1C. The peak external current decreased with increasing depolarization, which indicated that HERG was an internal rectifier. The voltage dependence of channel activation was examined by plotting the relative amplification of tail current as a function of test potential (FIG. 1D). HERG is
A half-value activation was reached at a potential of −15.1 mV. These data define HERG as a rectifier K + channel with almost the same voltage dependence of activation and rectification characteristics as I Kr (Sanguinetti and Jurkiewicz, 1990; Shibasaki,
1987; Yang et al., 1994). These properties are different from other cardiac currents.

【0169】 HERGをさらに特徴付けるために、経時的な電流の活性化および非活性化が
測定された。経時的な電流の開始(活性化)は、単一指数関数と最良に適合した
(図2A)。活性化の速度は、−40から+50mVまでの試験電位にて変化の
増加につれて増大した。電流の非活性化は、IKrと同様に、二指数関数に最良
の適合した(図2B)(Chinn、1993; Yangら、1994)。HERGの電
流の活性化についての時間定数、および非活性化の早い相は、試験電位のベル型
関数であった(図2C)。非活性化の早い成分の相対的な増幅は、−30mVで
の0.77から−120mVでの0.2まで変化した(図2D)。HERG電流の
キネティックスは、IKrより遅いが(SanguinettiおよびJurkiewicz、199
0; Shibasaki、1987; Yangら、1994)、同一の電圧依存性を示す。
To further characterize HERG, current activation and deactivation over time was measured. The onset (activation) of the current over time fitted best with a single exponential (FIG. 2A). The rate of activation increased with increasing change at test potentials from -40 to +50 mV. Current deactivation, like IKr , best fit a bi-exponential function (FIG. 2B) (Chinn, 1993; Yang et al., 1994). The time constant for activation of the HERG current, and the fast deactivation phase, was a bell-shaped function of the test potential (FIG. 2C). The relative amplification of the fast deactivating component varied from 0.77 at -30 mV to 0.2 at -120 mV (Figure 2D). The kinetics of the HERG current is slower than I Kr (Sanguinetti and Jurkiewicz, 199
0; Shibasaki, 1987; Yang et al., 1994), showing the same voltage dependence.

【0170】 HERG電流は細胞外Kによって活性化される。 HERGのK選択性は、異なる濃度のKCl(0.5−20mM)を含むN
D96溶液に入れた卵母細胞において、電流の逆電位を測定することにより決定
された。尾部電流は、+20mVまでのパルスによって電流の活性化後に、可変
の試験電位で測定された(図3Aおよび3B)。尾部電流を内方から外方電流に
逆にした電圧は、逆電位、Erevと定義された。これは、[K>5mM
についてのネルンストの方程式によって予測されるように、細胞外K濃度([
)で変化した([Kの10倍増加につき58mVの変化)。E ev は、ゴールドマン−ホジキン−カッツの電流方程式によってよく記載された
方法において[Kの全範囲にわたって変更された(図3C)。これらのデ
ータは、HERGが143のファクターだけ、Naに優先してK対して選択
的に透過性であることを示す。
The HERG current is activated by extracellular K + . The K + selectivity of HERG was determined by comparing N with different concentrations of KCl (0.5-20 mM).
It was determined by measuring the reverse potential of the current in oocytes placed in D96 solution. Tail current was measured at variable test potentials after activation of the current by pulses up to +20 mV (FIGS. 3A and 3B). The voltage that reversed the tail current from the inside to the outside current was defined as the reverse potential, E rev . This is because [K + ] e > 5 mM
As predicted by the Nernst equation for the extracellular K + concentration ([
K + ] e ) (change of 58 mV for a 10-fold increase in [K + ] e ). E r ev is Goldman - Hodgkin - has changed over the entire range of [K +] e in well-described method by the current equation of Katz (Figure 3C). These data indicate that HERG is selectively permeable to K + over Na + by a factor of 143.

【0171】 心臓のIKrの顕著な特徴は、[Kによるその調節である(Sanguinett
iおよびJurkiewicz、1992)。HERG電流の大きさに対する[K
効果は、図4A−Cに示される。HERG電流は、[Kに正比例して増加
するが、I−V関連の形は変更されなかった(図4D)。HERG電流の[K依存性は、0.5ないし20mM KClを含む溶液に入れた卵母細胞におい
て、+20mVにてのピーク外方電流を比較することにより測定された。この範
囲にわたって、HERGの電流の増幅は、[Kの一次関数として変化した
(図4E)。大部分の他のK電流と異なり、外方のHERG電流の大きさは、
細胞外Kの除去で奇異に低下する。
A prominent feature of cardiac I Kr is its regulation by [K + ] e (Sanguinett
i and Jurkiewicz, 1992). The effect of [K + ] e on the magnitude of the HERG current is shown in FIGS. 4A-C. HERG currents increased in direct proportion to [K + ] e , but the IV-related shape was not altered (FIG. 4D). [K + ] e dependence of HERG current was measured by comparing peak outward currents at +20 mV in oocytes in a solution containing 0.5 to 20 mM KCl. Over this range, the current amplification of HERG varied as a linear function of [K + ] e (FIG. 4E). Unlike most other K + currents, the magnitude of the outer HERG current is
It decreases oddly with removal of extracellular K + .

【0172】 HERG電流の整流は急速なチャネル不活性化に起因する。 IKrの内方整流は、活性化よりも急速である電圧依存性の不活性化に起因す
ると仮定される(SanguinettiおよびJurkiewicz、1990; Shibasaki、19
87)。競合する2つのプロセスの最終結果は、外方Kの流れについての定常
状態の活性化変数および電気化学的駆動力から予測されたものに対して低下した
電流の大きさである。チャネルが経時的な不活性化より急速な速い非活性化から
回復するために、ピーク尾部電流が強い脱分極(図1参照)の後に類似した整流
を示さないと仮定される。この解釈が正確であるならば、尾部電流の開始の間に
速い不活性化から経時的回復を測定することが可能であろう。図5は、この実験
の結果を示す。尾部電流は、いくつかの試験電位にて記録し、各々は、+40m
Vまでの前パルスによって先行された(図5A)。速い不活性化からの回復につ
いての時間定数の電圧依存性は、図5Bにプロットされる。回復は、−30mV
(t=18.6ミリ秒)にて最も遅く、試験電位の増加または低下につれてより速
くなる。不活性化からの回復についての時間定数および膜電位間のベル型関連は
、HERGの電流の活性化および非活性化の電圧依存性を記述する関係と同一電
圧(−30mV)でピークとなった(図2C)。(それが活性化よりはるかに速
く生じるので)速い不活性化の開始は定量化できないが、図4B(−20ないし
+20mV)の曲線の下行性の脚が、急速な不活性化の電圧依存性も示すようで
ある。これらのデータは、HERG電流の内方整流が経時的な活性化より非常に
急速である不活性化プロセスに起因することを示す。
Rectification of the HERG current results from rapid channel inactivation. The inward rectification of I Kr is postulated to be due to voltage-dependent inactivation, which is more rapid than activation (Sanguinetti and Jurkiewicz, 1990; Shibasaki, 19
87). The end result of the two competing processes is the steady-state activation variable for the outward K + flow and the magnitude of the reduced current relative to that expected from the electrochemical driving force. It is assumed that the peak tail current does not show a similar rectification after strong depolarization (see FIG. 1), since the channel recovers from a faster deactivation than the inactivation over time. If this interpretation were correct, it would be possible to measure recovery over time from fast inactivation during the onset of tail current. FIG. 5 shows the results of this experiment. Tail currents were recorded at several test potentials, each at +40 m
Preceded by a pre-pulse to V (FIG. 5A). The voltage dependence of the time constant for recovery from fast inactivation is plotted in FIG. 5B. Recovery is -30mV
(T = 18.6 milliseconds), slower and faster with increasing or decreasing test potential. The bell-shaped association between the time constant for recovery from inactivation and the membrane potential peaked at the same voltage (-30 mV) as the relationship describing the voltage dependence of current activation and deactivation of HERG. (FIG. 2C). Although the onset of fast inactivation cannot be quantified (since it occurs much faster than activation), the descending leg of the curve in FIG. It seems to show. These data indicate that the inward rectification of the HERG current results from an inactivation process that is much faster than activation over time.

【0173】 チャネル整流の電圧依存性は、HERG電流(図5C)につき完全に活性化さ
れたI−V関連とオーム伝導につき期待されたI−V関連との比較によって決定
された。図5Cの点線は、−90ないし−120mVにて測定された電流の増幅
の線形の適合から推定され、それは内方整流の不存在(オーム伝導)下にて生じ
るI−V関連を示した。この線の勾配は、この卵母細胞におけるHERGの最大
コンダクタンス(118マイクロ秒)を定義し、それを用いて、チャネル整流の
電圧依存性を計算する(図5D)。整流は−49mVにて半値であり、その関連
は、28mVの勾配係数を有した。半分の点は、ウサギ結節細胞におけるIKr に非常に類似し、その勾配係数は、モルモット筋細胞におけるIKrにほぼ同一
であった(表2)。
The voltage dependence of channel rectification was determined by comparing fully activated IV association for HERG current (FIG. 5C) with the expected IV association for ohmic conduction. The dashed line in FIG. 5C was extrapolated from a linear fit of the current amplification measured at -90 to -120 mV, which showed the IV relationship occurring in the absence of inward rectification (ohmic conduction). The slope of this line defines the maximum conductance of HERG in this oocyte (118 microseconds) and is used to calculate the voltage dependence of channel rectification (FIG. 5D). Rectification was half-valued at -49 mV, and the association had a slope factor of 28 mV. Half of the points were very similar to I Kr in rabbit nodule cells, and their slope coefficients were almost identical to I Kr in guinea pig myocytes (Table 2).

【0174】 いずれかの所与の試験電位(V)での定常状態のHERG電流は以下に定義で
きる: IHERG=G・n・R(V−Erev) ここに:G=HERG電流の最大コンダクタンス;n=活性化変数;R=整流変数
;Erev=逆電位。
The steady state HERG current at any given test potential (V) can be defined as: I HERG = GnR (V t -E rev ) where: G = HERG current Maximum conductance; n = activation variable; R = rectification variable; E rev = reverse potential.

【0175】 HERG電流はランタンとコバルトによってブロックされるが、メタンスルホン
アニリドまたは環状ヌクレオチドによって影響されない。 心筋細胞のIKrは、10−100μMのランタン(La3+)、2mMのコ
バルト(Co2+)(Balserら、1990;SanguinettiおよびJurkiewicz、1
990)、およびE−4031(SanguinettiおよびJurkiewicz、1990)も
しくはMK−499(Lynchら、1994)のごときnM濃度のいくつかのメタ
ンスルホンアニリド不整脈治療薬によってブロックされる。HERG電流がこれ
らのカチオンおよび薬物によってもブロックされるかどうかを決定した。0mV
の試験電位にて、10μMのLa3+はHERG電流を92±3%低下させた(
n=4、図6)。La3+の遮断作用の少なくとも一部は、I−V関連のピーク
(図6C)および同一時間の活性化曲線(図6D)の双方における40mVポジ
ティブ・シフトによって示されるごとく、ネガティブな膜表面電荷のスクリーニ
ングに起因した(SanguinettiおよびJurkiewicz、1990)。また、HERG
は、2mMのCo2+(n=2)によって部分的にブロックされた(52%)。
しかしながら、また、1μMの濃度でのE−4031および、MK−499のい
ずれも、これらの薬物において4時間まで卵母細胞を培養した後でさえ、HER
G電流をブロックしなかった。HERGチャネルは、そのカルボキシル末端に近
いドメインに結合する環状ヌクレオチドに相同性のセグメントを含む(Warmkeお
よびGanetzky、1994)。HERGが環状ヌクレオチドに感受性があるかを決
定するために、発現したHERG電流に対する8−Br−cAMPおよび8−B
r−cGMPの効果を試験した。
The HERG current is blocked by lanthanum and cobalt, but is not affected by methanesulfonanilide or cyclic nucleotide. I Kr of cardiomyocytes is 10-100 μM lanthanum (La 3+ ), 2 mM cobalt (Co 2+ ) (Balser et al., 1990; Sanguinetti and Jurkiewicz, 1
990), and some methanesulfonanilide antiarrhythmic drugs at nM concentrations such as E-4031 (Sanguinetti and Jurkiewicz, 1990) or MK-499 (Lynch et al., 1994). It was determined whether the HERG current was also blocked by these cations and drugs. 0mV
At a test potential of 10 μM La 3+ reduced the HERG current by 92 ± 3% (
n = 4, FIG. 6). At least part of the La 3+ blocking effect is due to the negative membrane surface charge as shown by the 40 mV positive shift in both the IV-related peak (FIG. 6C) and the activation curve at the same time (FIG. 6D). Due to screening (Sanguinetti and Jurkiewicz, 1990). Also, HERG
Was partially blocked by 2 mM Co 2+ (n = 2) (52%).
However, also, both E-4031 and MK-499 at a concentration of 1 [mu] M, even after culturing oocytes with these drugs for up to 4 hours.
G current was not blocked. HERG channels contain segments of homology to cyclic nucleotides that bind to a domain near the carboxyl terminus (Warmke and Ganetzky, 1994). To determine if HERG is sensitive to cyclic nucleotides, 8-Br-cAMP and 8-B on expressed HERG currents
The effect of r-cGMP was tested.

【0176】[0176]

【表2】 [Table 2]

【0177】 内因性環状ヌクレオチドのこれらの膜浸透性アナログは、Xenopus卵母細胞にお
いて発現した他のチャネルの大きさを増大させることが示された(Blumenthalお
よびKaczmarek、1992; Bruggemannら、1993)。いずれの化合物も、適
用の30分間以内に1mMの濃度にて、チャネル活性化の電流の大きさまたは電
圧依存性に対して有意な効果はなかった(データは示さず)。
These membrane permeable analogs of endogenous cyclic nucleotides have been shown to increase the size of other channels expressed in Xenopus oocytes (Blumenthal and Kaczmarek, 1992; Bruggemann et al., 1993). None of the compounds had a significant effect on the current magnitude or voltage dependence of channel activation at a concentration of 1 mM within 30 minutes of application (data not shown).

【0178】 HERGは、心臓のIKrのサブユニットをコードする。 前記の結果は、HERGが心臓のIKrチャネルの主要なサブユニットをコー
ドすることを示す。卵母細胞において発現したHERGは、心筋細胞におけるI Kr を規定する大部分の区別される特性を共有する電流を誘導する(表2)。こ
れらは以下を含む:1)0mV付近のピークを持つI−V関連の内方整流;2)
活性化の電圧依存性;3)[Kによる電流の奇異な調節;および4)La 3+ もしくはCo2+によるブロック。活性化のキネティックスおよびHERG
電流の非活性化は、室温で測定された、マウスAT−1細胞のIKrよりかなり
遅い(Yangら、1994)。この差は、いくらかの内因性因子またはさらなるチ
ャネル・サブユニットが心臓の細胞のIKrチャネルのゲーティングを調節する
ということを示すかもしれない。さらに、HERGは8−Br−cAMPによっ
て活性化されず、イソプロテレノールが心筋細胞におけるIKrを増加させない
という発見と一致する(Sanguinettiら、1991)。したがって、卵母細胞中
のHERGサブユニットのコアセンブリは、おそらくホモ四量体(homotetramer
)として、心臓のIKrの主要な生物物理学の特性を再構築できる(MacKinnon
、1991)。他のチャネルがこれらのすべての特性を共有するとは限らない。
HERG is the heart IKrCode the subunit of The above results indicate that HERG isKrCoding the main subunits of the channel
Indicates that HERG expressed in oocytes is associated with I in cardiomyocytes. Kr (Table 2) that induce currents that share most of the distinguishing characteristics that define This
These include: 1) IV-related inward rectification with a peak near 0 mV; 2)
Voltage dependence of activation; 3) [K+]eStrange regulation of the current by the current; and 4) La 3+ Or Co2+Block by. Activation Kinetics and HERG
Inactivation of the current was measured at room temperature by measuring the I of mouse AT-1 cells.KrMuch more
Late (Yang et al., 1994). This difference may be due to some intrinsic factors or additional factors.
The channel subunit is the heart cell IKrAdjust channel gating
It may indicate that. In addition, HERG is controlled by 8-Br-cAMP.
Isoproterenol does not activate IKrDo not increase
(Sanguinetti et al., 1991). Therefore, in the oocyte
The co-assembly of the HERG subunit is probably a homotetramer
) As the heart IKrCan reconstruct key biophysical properties of MacKinnon
1991). Other channels may not share all these characteristics.

【0179】 HERG電流とIKrとの間の唯一の主要な差は、単離された心筋細胞におけ
るIKrの強力でかつ特異的なブロッカーのメタンスルホンアニリド薬(E−4
031、MK−499)によってHERGがブロックされないということである
(lynchら、1994;SanguinettiおよびJurkiewicz、1990)。これは、I Kr チャネルおよびメタンスルホンアニリド受容体は別々であるが、相互作用す
る蛋白質であることを示唆する。同様の現象は、最近哺乳動物の心臓から単離さ
れたKATPチャネルについて記載されてきた(Ashfordら、1994)。この
チャネル(rcKATP−1)がHEK293細胞において発現される場合、それ
は細胞内のヌクレオチドによる調節を含めた天然のチャネルの生物物理学的特性
(Ashfordら、1994)をすべて有している。しかしながら、そのチャネルは
、心筋細胞中のKATPチャネルを阻害する薬物のグリベンクラミドによってブ
ロックされない(Ashfordら、1994)。ドフェチリド(dofetilide)または
MK−499のごとき既知の高親和性プローブを生化学的に用いて、メタンスル
ホンアニリド受容体を単離することは可能かもしれない。メタンスルホンアニリ
ド受容体を持つHERGチャネルの共発現は、これらの2つの分子間の相互作用
の詳細な試験を可能にするであろう。
HERG current and IKrThe only major difference between
IKrA powerful and specific blocker of methanesulfonanilide drug (E-4)
031, MK-499) does not block HERG
(Lynch et al., 1994; Sanguinetti and Jurkiewicz, 1990). This is Kr Channels and methanesulfonanilide receptors are separate but interact
Suggest that this is a protein. A similar phenomenon has recently been isolated from mammalian hearts.
KATPChannels have been described (Ashford et al., 1994). this
Channel (rcKATPIf -1) is expressed in HEK293 cells,
Is the biophysical properties of natural channels, including regulation by intracellular nucleotides
(Ashford et al., 1994). However, the channel
, K in cardiomyocytesATPGlibenclamide, a drug that inhibits
Not locked (Ashford et al., 1994). Dofetilide or
Using known high affinity probes such as MK-499 biochemically,
It may be possible to isolate the honanilide receptor. Methanesulfoneanily
Co-expression of HERG channels with a dopamine receptor is responsible for the interaction between these two molecules
Will allow for detailed testing.

【0180】 HERG整流の機序は急速なチャネル不活性化である。 IKrのユニークな特徴はI−V関連の内方整流である。心臓の内方整流器、
Krはさらに強い内方整流を示すが、これはよりネガティブな電圧範囲を越え
て生じる。正常な生理的条件の下にて、ピークの外方のIKIは−60mVにて
生じ、一方、IKrは0mVにてピークとなる。IKI整流の機序は、細胞内の
Mg2+(Vandenberg、1987)およびスペルミン(Faklerら、1995)に
よる電圧依存性ゲーティング機序および外方電流のブロックの双方に起因する。
対照的に、それはIKr整流のその内方整流が活性化よりはるかに速く生じた電
圧依存性の不活性化にに起因すると仮定された(Shibasaki、1987)。速い
不活性化のキネティックスは、筋細胞の巨視的な電流の記録において解析するこ
とが困難であり、したがって、単一のチャネル活性のキネティックスに基づいて
計算された(Shibasaki、1987)。この試験では、室温にての大きなシグナ
ル−対−ノイズ比および比較的遅いチャネルゲーティングのキネティックスのた
めに、巨視的なHERG電流の不活性化からの経時的な回復につき解析すること
が可能であった。速い不活性化の急速な開始および回復形態は、HERGについ
てのI−V関連の著しい内方整流を説明する。例えば、+20mVの試験電位で
は、HERGは、230ミリ秒の時間定数で活性化するが、同時に12ミリ秒の
時間定数で不活性化する。かくして、電流の活性化が、かなりのレベルに達する
前に完了し、その結果、電流の増幅が非常に低下する。不活性化からの回復は、
脱分極に対して速く生じ、その尾部電流の増幅は再極性化の後に有意には影響し
ない。発明者らの発見は、IKr(およびHERG)についての整流の機序が、
急速な電圧依存性の不活性化であるというShibasalciの仮説を支持する。
The mechanism of HERG rectification is rapid channel inactivation. A unique feature of IKr is IV-related inward rectification. Inner rectifier of the heart,
I Kr exhibits stronger inward rectification, which occurs beyond the more negative voltage range. At under normal physiological conditions, I KI of the outer peak occurs at -60 mV, whereas, I Kr is the peak at 0 mV. The mechanism of I KI commutation, Mg 2+ intracellular (Vandenberg, 1987) and spermine (Fakler et al., 1995) due to both a voltage-dependent gating mechanism and the outer current block by.
In contrast, it was assumed to be due to the voltage dependence of inactivation its inward rectification of I Kr rectification occurs much faster than activation (Shibasaki, 1987). The kinetics of fast inactivation is difficult to analyze in recording macroscopic currents in myocytes, and was therefore calculated based on the kinetics of single channel activity (Shibasaki, 1987). In this test, it is possible to analyze the time course recovery from macroscopic HERG current inactivation due to the large signal-to-noise ratio at room temperature and the relatively slow channel gating kinetics. Met. The rapid onset and recovery form of fast inactivation explains the significant IV-related inward rectification for HERG. For example, at a test potential of +20 mV, HERG is activated with a time constant of 230 ms, but is simultaneously deactivated with a time constant of 12 ms. Thus, the activation of the current is completed before reaching a significant level, so that the amplification of the current is greatly reduced. Recovery from inactivation
It occurs quickly for depolarization and its tail current amplification does not significantly affect it after repolarization. The inventors have found that the mechanism of rectification for I Kr (and HERG) is
We support Shibasalci's hypothesis that it is a rapid voltage-dependent inactivation.

【0181】 HERG電流の整流、−49mVにて半値(V1/2)であり、28mVの勾
配係数を有した。HERG整流の勾配係数は、モルモット筋細胞において測定さ
れたIKrに類似した(22mV)。HERG整流のV1/2は、モルモット(
表2)において推定されたよりネガティブであった。しかしながら、モルモット
筋細胞におけるIKr整流の電圧依存性は、ネガティブな試験電位での非常に大
きなIKIとの重なりのために、測定するのは困難であった。HERGを発現し
ているウサギ結節細胞および卵母細胞中の電流をオーバーラップさせる欠如は、
チャネル整流の電圧依存性のより正確な測定を可能とし、これらの判定は類似し
た(表2)。発現したHERGの単一のチャネル分析は、電圧依存性ゲーティン
グおよび速い不活性化のより詳細な記載を可能とするであろう。
HERG current rectification, half value (V 1/2 ) at -49 mV, with a slope factor of 28 mV. The slope coefficient of HERG rectification was similar to I Kr measured in guinea pig myocytes (22 mV). V 1/2 of HERG rectification is equal to guinea pig (
More negative than estimated in Table 2). However, the voltage dependence of I Kr rectification in guinea pig myocytes was difficult to measure due to overlap with very large I KI at negative test potentials. The lack of overlapping electrical currents in rabbit nodule cells and oocytes expressing HERG,
These determinations were similar, allowing a more accurate measurement of the voltage dependence of the channel rectification (Table 2). Single channel analysis of the expressed HERG will allow a more detailed description of voltage-dependent gating and fast inactivation.

【0182】 HERG電流の[K依存性は、心臓の活動電位の持続を調節できる。 [Kの上昇は、外方のHERG電流の増加を引起した。[Kの増
加が外方のKの流れについての化学的駆動力を低下させ、したがって、外方の
電流を増加させるよりむしろ、減少させることが期待されるので、これは奇異な
結果である。同一現象は、IKrについて記載されてきたが(Sanguinettiおよ
びJurkiewicz(1992); SampsおよびCarmeliet、1989)、IKI以外
のいずれの他の心臓のチャネルについても記載されていない。しかしながら、I KI は過分極でほとんど即座に活性化されるが、HERGはIKrのように、脱
分極によって比較的ゆっくり活性化され、過分極によって活性化されない。
[K of the HERG current+]eDependency can regulate the duration of the cardiac action potential. [K+]eIncrease caused an increase in outward HERG current. [K+]eIncrease
K is outside K+Reduce the chemical driving force for the flow of
This is odd because it is expected to decrease rather than increase the current
The result. The same phenomenon is IKrHas been described (Sanguinetti and
And Jurkiewicz (1992); Samps and Carmeliet, 1989), I.KIOther than
No other cardiac channels are described. However, I KI Is almost immediately activated by hyperpolarization, but HERGKrLike
It is activated relatively slowly by polarization and is not activated by hyperpolarization.

【0183】 [KによるHERG(およびIKr)の調節は生理的重要性を有し得る
。急速な心拍数または虚血の間に、Kは細胞内間隙に蓄積する(Gintantら、
1992)。[Kにおけるこの上昇は、正味の再分極電流に対するHER
G(IKr)の寄与を増加させるだろう。したがって、HERG(IKr)は、
高い心拍数の活動電位持続の調節において、または虚血の初期の相の間により重
要でありさえする。
Modulation of HERG (and I Kr ) by [K + ] e may have physiological significance. During rapid heart rate or ischemia, K + accumulates in the intracellular space (Gintant et al.,
1992). This increase in [K + ] e is due to the HER to net repolarization current.
G (I Kr ) will increase the contribution. Therefore, HERG (I Kr ) is
It is even more important in regulating the action potential duration of high heart rates or during the early phases of ischemia.

【0184】 [KによるHERG調節の機序はまだ知られていないが、他のクローン
化したKチャネル、RCK4につき記載されたものと類似するかもしれない。
また、RCK4の増幅は、[Kの上昇と共に増加する(Pardoら、199
2)。単一のチャネル分析は、[Kの上昇が開くことができるチャネル数
を増加させるが、単一チャネル伝導率、平均開口時間またはゲーティング時間に
効果がなかったことを明らかにした(Pardoら、1992)。さらに、チャネル
の細孔付近に位置した単一のリジンのチロシン残基への置換(K533Y)が、
この効果を消失させたことが実証された。電流における類似した[K依存
性の増加は、Shaker Bチャネルの細孔領域の付近の単一アミノ酸の置換によって
生じた(Lopez−Barneoら、1993)。将来の実験は、Kが類似した機序に
よって単一のHERGチャネルを調節するかどうかを決定するであろう。
The mechanism of HERG regulation by [K + ] e is not yet known, but may be similar to that described for the other cloned K + channel, RCK4.
Also, RCK4 amplification increases with increasing [K + ] e (Pardo et al., 199).
2). Single channel analysis revealed that an increase in [K + ] e increased the number of channels that could open, but had no effect on single channel conductivity, average opening time or gating time ( Pardo et al., 1992). In addition, substitution of a single lysine located near the channel pore with a tyrosine residue (K533Y)
It was demonstrated that this effect was eliminated. A similar [K + ] e- dependent increase in current was caused by substitution of a single amino acid near the pore region of the Shaker B channel (Lopez-Barneo et al., 1993). Future experiments will determine whether K + regulates a single HERG channel by a similar mechanism.

【0185】 HERGの突然変異、およびIKrの薬物誘導されたブロック:遺伝的および後
天性LQTの間の機序的な連結。 遺伝的LQT、および障害のより一般的な(薬物誘発された)後天性形態は、
トルサード・ド・ポワンツ、多形性の心室頻拍性不整脈と関連する。HERGに
おける突然変異が、HERG機能の優位なネガティブ阻害によってのように、第
7染色体連鎖LQTを引起すことが最近示された(Curranら、1995)。後天
性および遺伝的LQTを説明するいくつかの異なる機序があるだろうことは注目
されるべきである。例えば、SCN5A、心臓のナトリウム・チャネル遺伝子に
おける突然変異が第3染色体に連鎖したLQTを引起すことは最近実証された(
Wangら、1995)。HERGがIKrチャネルを形成するという発見は、ある
種の薬物によるIKrのブロックが家族性LQTにおいて観察されるのと同一の
不整脈(トルサード・ド・ポワンツ)を誘発できるという観察について論理的な
説明を供する。
[0185] HERG mutations, and I Kr of drug-induced block: mechanistic linkage between genetic and acquired LQT. Genetic LQT and the more common (drug-induced) acquired forms of the disorder are:
Torsades de Pointes, associated with polymorphic ventricular tachyarrhythmia. Mutations in HERG have recently been shown to cause chromosome 7 linked LQT, such as by a dominant negative inhibition of HERG function (Curran et al., 1995). It should be noted that there may be several different mechanisms that explain acquired and genetic LQT. For example, it has recently been demonstrated that mutations in SCN5A, a cardiac sodium channel gene, cause a chromosome 3 linked LQT (
Wang et al., 1995). Discovery that HERG to form I Kr channel is logical for the observation that block I Kr by certain drugs can induce the same arrhythmia to that observed (torsade de Powantsu) in familial LQT Provide an explanation.

【0186】 本発見は、重要な臨床的な意味合いを有するかもしれない。生理的範囲の[K
]の変化がかなりHERG電流の増幅を調節したことが判明した。例えば、
2mMのレベルから5mMの新しいレベルまでの[Kの上昇は、HERG
電流を40%まで増加させた。共通の臨床上の問題の穏やかな低カリウム血症は
、HERG電流に対してかなりの効果を有するであろう。これは、低カリウム血
症と後天性LQTの間の関連を説明できる(Roden、1988)。さらに、低カ
リウム血症自体は心室の不整脈に関連してきた(Curryら、1976)。それら
が適度に心臓の活動電位を延長し、それによって、リ・エントラント(re-entra
nt)不整脈を阻害するので、IKrを減少させる薬物治療(例えば、ソタロール
(sotalol)、ドフェチリド)は有効な抗不整脈剤となり得る。しかしながら、
低カリウム血症の状況では、この効果が誇張され、過剰な活動電位延長およびト
ルサード・ド・ポワンツの誘導に導くであろう。これらの抗不整脈薬物治療剤を
与えられた患者、または後天性LQTを引起しかねない他の薬物を与えられた患
者、および第7染色体連鎖したLQTを持つ個人における血清中[K]の適度の
上昇は、LQTおよびトルサード・ド・ポワンツを防止するのを助けるであろう
This finding may have important clinical implications. Physiological range [K
+]eChanges significantly regulated the amplification of the HERG current. For example,
[K from a level of 2 mM to a new level of 5 mM+]eRise in HERG
The current was increased to 40%. Mild hypokalemia of a common clinical problem is
, Will have a significant effect on the HERG current. This is hypokalemia
Explain the link between disease and acquired LQT (Roden, 1988). Furthermore, low power
Liumemia itself has been associated with ventricular arrhythmias (Curry et al., 1976). Those
Moderately prolongs the action potential of the heart, thereby causing the re-entra
nt) As it inhibits arrhythmias, IKrDrug treatment to reduce (eg sotalol)
(Sotalol), dofetilide) can be effective antiarrhythmic agents. However,
In hypokalemia situations, this effect is exaggerated, resulting in excessive action potential prolongation and
Will lead to the guidance of Russard de Points. These antiarrhythmic drug treatments
Patients who have received or who have received other drugs that may cause acquired LQT
[K] in normal subjects and individuals with chromosome 7 linked LQT+] Reasonable
Rise will help prevent LQT and Torsades de Pointes
.

【0187】 まとめると、HERGが、IKrチャネルを形成する主要なサブユニットをコ
ードすることが実証された。本発見は、第7染色体に連鎖したLQTの分子的機
序および疾患のある種の後天性形態が、同一のイオンチャネルの機能障害に起因
し得ることを示唆する。
In summary, it has been demonstrated that HERG encodes the major subunit that forms the I Kr channel. The findings suggest that the molecular mechanism of LQT linked to chromosome 7 and certain acquired forms of the disease may be due to dysfunction of the same ion channel.

【0188】 さらに、本発明は、以下の実施例において詳述され、それは例示の方法によっ
て供され、いずれの方法においても本発明を制限することを意図しない。当該技
術分野においてよく知られた標準的手法または以下に詳細に記載された手法が利
用される。
The present invention is further described in the following examples, which are provided by way of illustration and are not intended to limit the invention in any way. Standard techniques well known in the art or techniques described in detail below are utilized.

【0189】 実施例1 表現型の評価方法 LQT血族は、北アメリカ中の医学診療所から確認された。表現型の基準は、
従来の試験(Keatingら、1991a; Keatingら、l991b; Keating、19
92)において用いたものと同一であった。個人は、心拍数(QTc; 新聞、1
920)につき修正されたQT間隔に基づいたLQT、および意識喪失、発作お
よび異常な突然死の存在につき調べられた。通知された同意は、地域施設レビュ
ー・ボード・ガイドライン(local institutioonal review boad guideline)に
従って、各個人またはその保護者から得られた。表現型のデータは遺伝子型につ
いての知識なくして解釈された。影響されるように、0.45秒以上の修正され
たQT間隔(QTc)を持った症候性の個人、および0.47秒以上のQTcを持
った無症候性の個人に割当てて分類された。割当てられないものとして、0.4
1秒以下のQTcを持つ無症候性の個人が分類された。 不明確なものとして、0.41と0.47秒との間のQTcを持つ無症候性の個人
、および0.44秒以下のQTcを持った症候性の個人が分類された。
Example 1 Method of Assessing Phenotype LQT relatives were identified from medical clinics throughout North America. The phenotypic criteria are:
Conventional testing (Keating et al., 1991a; Keating et al., 1991b; Keating, 19
92). Individuals have a heart rate (QTc; newspaper, 1
LQT based on QT intervals modified per 920) and the presence of unconsciousness, seizures and abnormal sudden death. The consent provided was obtained from each individual or their guardian in accordance with the local institutioonal review boad guideline. Phenotypic data was interpreted without knowledge of the genotype. As affected, they were assigned to symptomatic individuals with a modified QT interval (QTc) of 0.45 seconds or more and asymptomatic individuals with a QTc of 0.47 seconds or more. . 0.4 as unassignable
Asymptomatic individuals with a QTc of 1 second or less were classified. As ambiguous, asymptomatic individuals with a QTc between 0.41 and 0.47 seconds and symptomatic individuals with a QTc of less than 0.44 seconds were classified.

【0190】 実施例2 リンケージ分析 ペアのリンケージ分析は、LINKAGE v5.1におけるMLINKを用いて行われた(La
thropら、1985)。浸透度につき0.90およびLQT遺伝子頻度につき0.
001の推定値を用いた。遺伝子頻度は、男性と女性の間で等しいと仮定した。
Example 2 Linkage Analysis Linkage analysis of pairs was performed using MLINK in LINKAGE v5.1 (La
throp et al., 1985). 0.90 per osmosis and 0.9 per LQT gene frequency.
An estimate of 001 was used. Gene frequencies were assumed to be equal between males and females.

【0191】 実施例3 HERGのゲノムおよびcDNAクローンの単離 HERGプローブは、ヒトゲノムDNAおよびプライマー・ペア1−10、6
−13および15−17を用いてPCR反応の産物を用いて生成した(表3)。
これらの産物をクローニングし、高い特異的活性まで放射性標識し、それを用い
てヒトゲノムP1ライブラリーをスクリーニングした(Sternberg、1990)
。ポジティブなクローンを精製し、特徴付けし、FISHとDNA配列分析のた
めに用いた。ドメインS1−S3およびイントロンIを含有するHERGゲノム
クローン(Curranら、1995)(ここに、イントロン6)を用いて、ヒトの海
馬のcDNAライブラリー(Stratagene、ライブラリー#936205)の約1
個の組換え体をスクリーニングした。HERGコード配列のヌクレオチド3
2−2398を含有した単一の、部分的に処理されたcDNAクローンが同定さ
れた。このライブラリーの第二のスクリーニングはこのcDNAのコード部分を
用いて行った。このスクリーニングは、3'非翻訳領域(UTR)を通るヌクレ
オチド1216からのHERGコード配列を含み、ポリA領域を含有した第二
のクローンを生成した。これらの2つのcDNAは、2089位でのXhoI部位を
用いて連結した。HERGの5'領域を回収するために、ヒトの心臓cDNAラ
イブラリー(Stratagene、ライブラリー#936207)の約10個のクロー
ンは、複合海馬のcDNAでスクリーニングした。ヌクレオチド2133を通る
5'−UTRを含む単一のクローンを単離した。このクローンをBgIII部位(ヌ
クレオチド1913)で複合した海馬と結合させて、全長HERG cDNAを
得た。
Example 3 Isolation of HERG Genomic and cDNA Clones The HERG probe was prepared using human genomic DNA and primer pairs 1-10,6.
Were generated using the products of the PCR reaction using -13 and 15-17 (Table 3).
These products were cloned and radiolabeled to high specific activity and used to screen a human genomic P1 library (Sternberg, 1990).
. Positive clones were purified, characterized, and used for FISH and DNA sequence analysis. A HERG genomic clone containing the domains S1-S3 and intron I (Curran et al., 1995) (where intron 6) was used to construct a human hippocampus cDNA library (Stratagene, library # 936205) with approximately 1 part.
0 were screened six recombinants. Nucleotide 3 of the HERG coding sequence
A single, partially processed cDNA clone containing 2-2398 was identified. A second screening of this library was performed using the coding portion of this cDNA. This screen generated a second clone containing the HERG coding sequence from nucleotide 1216 through the 3 'untranslated region (UTR) and containing a poly A + region. These two cDNAs were ligated using an XhoI site at position 2089. To recover the 5 'region of the HERG, about 106 clones of a human heart cDNA library (Stratagene, library # 936207) was screened with cDNA composite hippocampus. A single clone containing the 5'-UTR through nucleotide 2133 was isolated. This clone was ligated to the hippocampus complexed at the BgIII site (nucleotide 1913) to obtain the full-length HERG cDNA.

【0192】 実施例4 HERGのYACベースのマッピング HERGの3'非翻訳領域(プライマー5'GCTGGGCCGCTCCCCTTGGA3'(配列番
号:7)および5'GCATCTTCATTAATTATTCA3'(配列番号:8)を用いて、309
bpの産物を得る)に特異的なPCRアッセイを用いて、ヒトの第7染色体に高
度に富化したYACクローンのコレクションをスクリーニングした(Greenら、
印刷中)。2つのポジティブなYACクローンを同定し(yWSS2193およ
びyWSS1759)、両者は、遺伝的マーカーD7S505(Greenら、19
94)につきポジティブなYACを含む大きなコンティグ内に含まれた。
Example 4 YAC-based mapping of HERG Using the 3 ′ untranslated region of HERG (primers 5 ′ GCTGGGCCGCTCCCCTTGGA 3 ′ (SEQ ID NO: 7) and 5 ′ GCATCTTCATTAATTATTCA 3 ′ (SEQ ID NO: 8), 309
A collection of YAC clones highly enriched for human chromosome 7 was screened using a PCR assay specific for the bp product (Green et al.
Printing). Two positive YAC clones were identified (yWSS2193 and yWSS1759), both of which were identified by the genetic marker D7S505 (Green et al., 19).
94) were included in a large contig containing a positive YAC.

【0193】 実施例5 蛍光的in Situハイブリダイゼーション 中期染色体スプレッドは、コルセミド停止、低張の処理および酢酸−メタノー
ル固着の標準的手順によって正常に培養されたリンパ細胞(46X、Y)から調製
した。HERG P1クローン16B4は、標準的方法により、ビオチン−14−
dATP(BioNickシステム、Gibco−BRL)の組込みによって標識し、中期スプレッ
ドにハイブリダイズして、ストレプトアビジン−Cy3で検出した(Lichterら
、1988)。第7染色体を識別するために、ジゴキシゲニン標識した動原体に
特異的なα−サテライトプローブ(Oncor)を共にハイブリダイゼズし、抗ジゴ
キシゲニン−FITCで検出した。染色体は、DAPIで対染色し、顕微鏡写真
機で直接的に視覚化した。
Example 5 Fluorescent in Situ Hybridization Metaphase chromosome spreads were prepared from normally cultured lymphocytes (46X, Y) by standard procedures of colcemide arrest, treatment of hypotonicity and acetic acid-methanol fixation. HERG P1 clone 16B4 was prepared from biotin-14 by standard methods.
Labeled by incorporation of dATP (BioNick system, Gibco-BRL), hybridized to metaphase spreads and detected with streptavidin-Cy3 (Lichter et al., 1988). To identify chromosome 7, α-satellite probes (Oncor) specific for digoxigenin-labeled centromeres were hybridized together and detected with anti-digoxigenin-FITC. Chromosomes were counterstained with DAPI and visualized directly on a micrograph.

【0194】 実施例6 SSCP分析 ゲノムDNA試料をPCRによって増幅し、(Oritaら、1989; Ptacekら
、1991)記載のごときSSCP分析に用いた。この試験につき用いられたプ
ライマー・ペアを表3に示す。アニーリング温度は、全PCR反応につき58℃
であった。反応物(10μl)を40μlの0.1%SDS/1mM EDTAお
よび30μlの95%フォルムアミド染料で希釈した。希釈した産物を94℃ま
たは100℃にて5または10分間加熱することによって変性させ、各試料の3
−5μlを4℃の7.5%または10%のいずれかの未変性のポリアクリルアミ
ド・ゲル(50 アクリルアミド:1 ビス−アクリルアミド)上の電気泳動によ
って分離した。電気泳動は、40−50ワットにて、2ないし5時間行った。ゲ
ルは、3MMろ紙に移し、乾燥させ、−80℃にて12−36時間、X線フィル
ムに曝露した。
Example 6 SSCP Analysis Genomic DNA samples were amplified by PCR and used for SSCP analysis as described (Orita et al., 1989; Ptacek et al., 1991). Table 3 shows the primer pairs used for this test. Annealing temperature was 58 ° C for all PCR reactions
Met. The reaction (10 μl) was diluted with 40 μl of 0.1% SDS / 1 mM EDTA and 30 μl of 95% formamide dye. The diluted product was denatured by heating at 94 ° C. or 100 ° C. for 5 or 10 minutes, and 3
-5 μl was separated by electrophoresis at 4 ° C. on either 7.5% or 10% native polyacrylamide gel (50 acrylamide: 1 bis-acrylamide). Electrophoresis was performed at 40-50 watts for 2-5 hours. The gel was transferred to 3MM filter paper, dried and exposed to X-ray film at -80 ° C for 12-36 hours.

【0195】[0195]

【表3】 [Table 3]

【0196】 実施例7 SSCPコンフォーマーの配列分析。 正常および異常型のSSCPコンフォーマーは、乾燥ゲルから直接的に切断し
、37℃または65℃のいずれかで30分間100μlの蒸留水中に溶出した。
溶出した10μlのDNAは、オリジナルのプライマー・ペアを用いて、第二の
PCR反応についての鋳型として用いた。産物を2%の低溶融温度アガロースゲ
ル(FMC)中で分別し、DNA断片を精製し、サイクリック・シークエンシン
グにより直接的に配列決定した(WangおよびKeating、1994)。あるいは、
精製したPCR産物を(Marchuckら、1990)記載されたごときT−ベクター
を用いて、pBluescript II SK(Stratagene)にクローニングした。プラスミ
ドDNA試料を精製し、SequiThermポリメラーゼ(Epicentre Technologies)ま
たは従前に記載(Curranら、1993a)のごとき方法を用いて、ジデオキシ・
チェーン・ターミネーション法によって配列決定した。
Example 7 Sequence analysis of the SSCP conformer. Normal and abnormal forms of the SSCP conformer were cut directly from the dried gel and eluted in 100 μl of distilled water at either 37 ° C. or 65 ° C. for 30 minutes.
10 μl of the eluted DNA was used as a template for a second PCR reaction using the original primer pair. The products were fractionated in a 2% low melting temperature agarose gel (FMC), the DNA fragments were purified and sequenced directly by cyclic sequencing (Wang and Keating, 1994). Or,
The purified PCR product was cloned into pBluescript II SK + (Stratagene) using a T-vector as described (Marchuck et al., 1990). Plasmid DNA samples were purified and purified by dideoxy.
Sequence was determined by the chain termination method.

【0197】 実施例8 エクソン/イントロン境界決定 ヒトのコスミッド・ライブラリーのスクリーニングは、約55kbにわたる、
全てのエクソンを包含する2つのコスミッドを与えた(図7)。全てのゲノムの
クローンは、cDNA配列決定に対して設計されたプライマーを用いて、配列決
定した。HERGコスミッドは、Applied Biosystemsモデル373A DNAシ
ークエンサーでジデオキシ・チェーン・ターミネーション法によって配列決定し
た。正確なエクソン/イントロン境界は、cDNA、ゲノム配列および既知のプ
ライス部位コンセンサス配列の比較によって決定した。
Example 8 Exon / Intron Bounding Screening of a human cosmid library spans approximately 55 kb.
Two cosmids covering all exons were given (FIG. 7). All genomic clones were sequenced using primers designed for cDNA sequencing. HERG cosmids were sequenced by the dideoxy chain termination method on an Applied Biosystems model 373A DNA sequencer. The exact exon / intron boundaries were determined by comparison of the cDNA, genomic sequence and known price site consensus sequence.

【0198】 エクソン/イントロン境界は、そのcDNAに対して設計されたプライマーを
持つコスミッドを配列決定することにより決定した。配列決定は、100bp(
エクソン11)から553bp(エクソン15)までの範囲のサイズを持つ15
個のエクソン(図8)の存在を明らかにした(表4参照)。イントロン供与体お
よび受容体のスプライス部位は、一様なGTおよびAGか逸脱しなかった。単一
のペアのプライマーは、大部分のエクソンのために設計され、重なる産物を持つ
2つのペアは、エクソン4、6および7のために設計された(表5)。イントロ
ンの側面にある反復性DNA配列により、ネスティドPCRを用いて、エクソン
1および11を増幅した。プライマーのこのセットを用いて、突然変異のための
HERGの全コード配列をスクリーニングできる。
Exon / intron boundaries were determined by sequencing cosmids with primers designed for the cDNA. Sequencing is performed at 100 bp (
15 with a size ranging from exon 11) to 553 bp (exon 15)
Exons (FIG. 8) were revealed (see Table 4). Intron donor and acceptor splice sites did not deviate from uniform GT and AG. A single pair of primers was designed for most exons, and two pairs with overlapping products were designed for exons 4, 6 and 7 (Table 5). Exons 1 and 11 were amplified using nested PCR with repetitive DNA sequences flanking the intron. This set of primers can be used to screen the entire coding sequence of HERG for mutation.

【0199】[0199]

【表4】 [Table 4]

【0200】[0200]

【表5】 [Table 5]

【0201】 実施例9 PCRプライマーのデザインおよびPCR反応条件 該HERG遺伝子のエキソンを増幅するためのプライマーを実験上またはOL
IGO4.0(NBI)を用いてデザインした。増幅条件は: (1)94℃3分間に引続き、94℃10秒間、58℃20秒間および72℃
20秒間の30サイクル、および72℃にて5分間の伸長。 (2)(1)と同一条件であるが、反応物は10%グリセロールおよび4%ホ
ルムアミドの最終濃度を有し、鉱油で覆った。 (3)94℃3分間に引続き、94℃10秒間、64℃20秒間および72℃
20秒間の5サイクル、および94℃10秒間、62℃20秒間および72℃2
0秒間の30サイクル、および72℃にて5分間の伸長。 HERGのエキソン1および11の入れ子PCRにおいて、当該初期反応物か
らの2μLアリコートを第2の反応に用いた。
Example 9 Design of PCR Primers and PCR Reaction Conditions Primers for amplifying the exons of the HERG gene were experimentally or OL
Designed using IGO 4.0 (NBI). The amplification conditions were: (1) 94 ° C. for 3 minutes, followed by 94 ° C. for 10 seconds, 58 ° C. for 20 seconds, and 72 ° C.
30 cycles of 20 seconds, and 5 minutes extension at 72 ° C. (2) Same conditions as (1), but the reaction had a final concentration of 10% glycerol and 4% formamide and was covered with mineral oil. (3) 94 ° C. for 3 minutes, followed by 94 ° C. for 10 seconds, 64 ° C. for 20 seconds, and 72 ° C.
5 cycles of 20 seconds and 94 ° C for 10 seconds, 62 ° C for 20 seconds and 72 ° C2
30 cycles of 0 seconds and extension at 72 ° C for 5 minutes. In a nested PCR of exons 1 and 11 of HERG, a 2 μL aliquot from the initial reaction was used for the second reaction.

【0202】 実施例10 ノーザン解析 poly−A mRNAの〜2μg/レーンを含有する多重組織ノーザンブ
ロットをClontechより入手した(Human MTN blot 1)。該コード配列のヌクレオ
チド679〜2239を含有する高特異的活性(>1.5×10cpm/μg
DNA)、記載された無作為六量体開始によって[Feinberg and Vogelstein,
1983]、放射線標識HERGのcDNAフラグメントを調製した。プローブを該
ハイブリダイゼーション溶液に5×10cpm/mlの最終濃度にて添加した
。ハイブリダイゼーションを20mlのQuickhyb(Stratagene)中で42℃にて
24時間行った。最終洗浄を0.1%SDS/0.1×SSCの溶液中で65℃
にて30分間行った。
Example 10 Northern Analysis A multiple tissue Northern blot containing 〜2 μg / lane of poly-A + mRNA was obtained from Clontech (Human MTN blot 1). High specific activity (> 1.5 × 10 9 cpm / μg) containing nucleotides 679-2239 of the coding sequence
DNA), by the described random hexamer initiation [Feinberg and Vogelstein,
1983], a cDNA fragment of radiolabeled HERG was prepared. Probes were added to the hybridization solution at a final concentration of 5 × 10 6 cpm / ml. Hybridization was performed at 42 ° C. for 24 hours in 20 ml Quickhyb (Stratagene). Final wash at 65 ° C. in a solution of 0.1% SDS / 0.1 × SSC
For 30 minutes.

【0203】 実施例11 HERGの連鎖解析 LQT2は染色体7q35〜36上のマーカーに連鎖された 3つの既知のL
QT遺伝子座(LQT1、LQT2、LQT3)の相対頻度を決定するために、
連鎖解析をこの疾患を持つ家族において行った。5つのLQT家族を確認し、遺
伝子型で特徴付けした(図13)。これらの家族は関係がなく、家系が異なり、
メキシコ人(スパニッシュ)、ドイツ人、イギリス人およびデンマーク人を含ん
でいた。各場合において、常染色体優性な遺伝パターンが血統の調査によって示
唆された。罹患した個人は、心電図上のQT延長の存在および、いくつかの場合
には、失神または未発育突然死(aborted sudden death)の履歴によって確認し
た。どの患者も先天性の神経性聴力損失の徴候、稀な常染色体劣性形態のLQT
に関する発見、または他の遺伝子型異常を有しなかった。該既知のLQT座に連
結合した多型性マーカーでの遺伝子型解析は、これらの家族における疾患遺伝子
型が染色体7q35〜36上の多型性マーカーに結合されたことを示した(図1
4)。これらの5家族についての最大組合せ2点ロッドスコア(maximum combin
ed two-lod score)はD7S636にて5.13であった(θ=0.0;表6)
。以前の研究[Jiangら, 1994; Wangら, 1995]と組合せると、該14個の染色
体7−結合家族についての最大組合せ2点ロッドスコアは、同様にD7S636
にて26.14であった(θ=0.0;表6)。ハプロタイプ解析は以前の研究
と一致し、LQT2をD7S505とD7S483との間に配置し(図14;Wa
ngら, 1995)、この遺伝子を染色体7q35〜36に対して位置決定した。
Example 11 Linkage Analysis of HERG LQT2 was linked to a marker on chromosome 7q35-36 with three known L
To determine the relative frequency of the QT loci (LQT1, LQT2, LQT3)
Linkage analysis was performed in families with this disease. Five LQT families were identified and characterized by genotype (FIG. 13). These families are irrelevant, have different families,
Included Mexicans (Spanish), Germans, British and Danes. In each case, an autosomal dominant inheritance pattern was suggested by pedigree survey. Affected individuals were confirmed by the presence of a prolonged QT on the electrocardiogram and, in some cases, by a history of syncope or aborted sudden death. All patients have signs of congenital neural hearing loss, a rare autosomal recessive form of LQT
Had no findings, or other genotypic abnormalities. Genotyping with polymorphic markers linked to the known LQT locus indicated that the disease genotype in these families was linked to the polymorphic markers on chromosomes 7q35-36 (FIG. 1).
4). Maximum combinatory two-point rod score (maximum combin) for these five families
ed two-lod score) was 5.13 in D7S636 (θ = 0.0; Table 6)
. Combined with previous studies [Jiang et al., 1994; Wang et al., 1995], the maximum combined two-point rod score for the 14 chromosome 7-joined families was similarly D7S636.
Was 26.14 (θ = 0.0; Table 6). Haplotype analysis was consistent with previous studies, placing LQT2 between D7S505 and D7S483 (Figure 14; Wa
ng et al., 1995), localized this gene to chromosome 7q35-36.

【0204】 染色体7q35〜36に対するHERGマップ HERGは、以前染色体7に
対してマップされた[WarmkeおよびGanetzky, 1994]。この遺伝子の候補性を試
験するために、HERGの位置決定を2つの物理的マッピング技術を用いて改善
した。第1に、HERGを染色体7に対して構築された一組の酵母人工染色体(
YAC)コンティグ上にマップした[Green et al., 1994]。HERGは、LQ
T2に強く結合した多型性マーカーであるD7S505として、同一のYACに
対して位置決定した(表6)。第2に、HERGを含有するP1ゲノムクローン
での蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)を用いて、HER
Gを染色体7q35〜36に対してマップした。
HERG Map for Chromosome 7q35-36 HERG was previously mapped to chromosome 7 [Warmke and Ganetzky, 1994]. To test the candidate nature of this gene, HERG localization was improved using two physical mapping techniques. First, HERG was constructed against a set of yeast artificial chromosomes constructed against chromosome 7.
YAC) mapped on the contig [Green et al., 1994]. HERG is LQ
It was localized to the same YAC as D7S505, a polymorphic marker that strongly bound to T2 (Table 6). Second, using fluorescence in situ hybridization (FISH) with a P1 genomic clone containing HERG,
G was mapped to chromosomes 7q35-36.

【0205】 HERGが該LQT座に遺伝子学的に結合しているかどうかを決定するために
、SSCP解析を用いてHERG内の多型性を確認し、連鎖解析を該染色体7−
結合家族において行った。2つの異常SSCPコンフォマーがプライマー・ペア
5〜11、および3〜8を用いて、患者および対照からのDNAサンプルにおい
て確認された。3つのコンフォマーをクローン化し、配列決定した。一つの異常
コンフォマーは、コドン489(DNAヌクレオチド1467、実測へテロ接合
性=0.37)の3位にてのCからTへの置換を生じた。別の異常コンフォマー
はコドン564(cDNAヌクレオチド1692、実測へテロ接合性=0.44
)の3位にてのAからGへの置換を生じた。いずれの置換もHERGの予測した
アミノ酸配列に影響しなかった。HERG多型性を染色体7−結合家族における
遺伝子型解析に用いた(図9)。これらの家族のいずれにおいても、HERGと
LQTとの間に組換えイベントは何も確認されなかった。該14家族に対する最
大組合せロッドスコアは9.64(θ=0.0;表6)であった。これらのデー
タは、HERGが完全にLQT2に結合していることを示している。
To determine whether HERG is genetically linked to the LQT locus, polymorphisms in HERG were confirmed using SSCP analysis and linkage analysis was performed on the chromosome 7-
Performed in a combined family. Two abnormal SSCP conformers were identified in DNA samples from patients and controls using primer pairs 5-11 and 3-8. Three conformers were cloned and sequenced. One aberrant conformer resulted in a C to T substitution at position 3 of codon 489 (DNA nucleotide 1467, observed heterozygosity = 0.37). Another abnormal conformer is codon 564 (cDNA nucleotide 1692, observed heterozygosity = 0.44
) Resulted in an A to G substitution at position 3. None of the substitutions affected the HERG predicted amino acid sequence. HERG polymorphism was used for genotyping in chromosome 7-linked families (FIG. 9). No recombination events were identified between HERG and LQT in any of these families. The maximum combined rod score for the 14 families was 9.64 (θ = 0.0; Table 6). These data indicate that HERG is completely bound to LQT2.

【0206】[0206]

【表6】 [Table 6]

【0207】 2家族におけるLQTに関係するHERG遺伝子内欠失。 HERGがLQT
2であるという仮説を調べるために、SSCP解析を用いて、罹患した個人にお
ける突然変異につきスクリーンした。HERGの遺伝子構造は未知なので(研究
のこの部分は、該遺伝子の完全イントロン/エキソン構造を決定する前に行われ
た)、オリゴヌクレオチドプライマー・ペアを公開された[Warmke and Ganetzk
y, 1994]HERG cDNA配列からデザインした(表3)。ほとんどの場合、
予測したサイズの単一産物が生成した。しかしながら、プライマー・ペア1〜1
0、6〜13、および15〜17について、予測したサイズより大きな産物が得
られ、イントロン配列の存在を示している。この可能性を調べるため、これら大
きめの産物をクローン化し、配列決定した。DNA配列解析は、該cDNA配列
配列番号:1の1557/1558、1945/1946、および2398/2
399に3つのイントロンを確認した(図15)。これらの境界は、HERGを
含有するHERGゲノムクローンの直接DNA配列決定によって確認された(デ
ータ示さず)。SSCP解析を容易にするため、さらなるプライマーをイントロ
ン配列用にデザインした。
HEQ gene deletion associated with LQT in two families. HERG is LQT
To test the hypothesis of 2, SSCP analysis was used to screen for mutations in affected individuals. Because the genetic structure of HERG is unknown (this part of the study was performed before determining the complete intron / exon structure of the gene), oligonucleotide primer pairs were published [Warmke and Ganetzk
y, 1994] designed from the HERG cDNA sequence (Table 3). In most cases,
A single product of the expected size was produced. However, primer pairs 1-1
For 0, 6-13, and 15-17, products larger than the expected size were obtained, indicating the presence of intron sequences. To test this possibility, these larger products were cloned and sequenced. DNA sequence analysis was performed using the cDNA sequence SEQ ID NO: 1557/1558, 1945/1946, and 2398/2.
At 399, three introns were identified (FIG. 15). These boundaries were confirmed by direct DNA sequencing of HERG-containing HERG genomic clones (data not shown). Additional primers were designed for intron sequences to facilitate SSCP analysis.

【0208】 前に示したごとく、プライマー・ペア3〜8を用いるSSCP解析はHERG
内にAからGへの多型性を確認した(cDNAヌクレオチド1692)。このS
SCP多型性を用いる親族2287(K2287)の解析はヌル対立遺伝子と一
致する遺伝子型パターンを規定した(図13)。これらの発見に対する可能性の
ある説明は、多重誤遺伝(multiple misinheritances)を含み、可能性は以前の
遺伝子型解析、DNA試料誤差、塩基対の置換または欠失によって支持されない
。該遺伝子型データは小欠失のためであるという仮説を調べるため、K2287
のPCR解析は、プライマーの以前の組に側面を接する新たなプライマー・ペア
(3〜9)を用いて繰り返した。これらの実験はK2287の罹患したメンバー
において170bpおよび143bpの2つの産物を確認した(図10Aおよび
10B)。対照的に、170bpの単一産物のみがこの親族の罹患していないメ
ンバーにおいて観察された。さらに、200人を超える罹患していない個人から
のDNA試料において170kbの単一の産物のみが見られた。該143bpお
よび170bp産物を罹患した個人II−2からクローン化した。該異常PCR
産物の直接配列解析は1498位から始まる27bp欠失(ΔI500〜F50
8)の存在を明らかにした。この欠失はHERGの第3の膜スパニングドメイン
(spanning domain)(S3)を崩壊させる。
As indicated previously, SSCP analysis using primer pairs 3-8 was performed using HERG
Within, a polymorphism from A to G was confirmed (cDNA nucleotide 1692). This S
Analysis of kin 2287 (K2287) using SCP polymorphisms defined a genotype pattern consistent with null alleles (FIG. 13). Possible explanations for these findings include multiple misinheritances, the possibilities of which are not supported by previous genotyping, DNA sample errors, base pair substitutions or deletions. To test the hypothesis that the genotype data was due to a small deletion, K2287
PCR analysis was repeated with new primer pairs (3-9) flanking the previous set of primers. These experiments confirmed two products of 170 bp and 143 bp in affected members of K2287 (FIGS. 10A and 10B). In contrast, only a single product of 170 bp was observed in unaffected members of this relative. In addition, only a single product of 170 kb was found in DNA samples from more than 200 unaffected individuals. The 143 bp and 170 bp products were cloned from affected individual II-2. The abnormal PCR
Direct sequence analysis of the product revealed a 27 bp deletion starting at position 1498 (ΔI500-F50
8) was clarified. This deletion disrupts the third membrane spanning domain (S3) of HERG.

【0209】 HERGがLQT2であるという仮説をさらに調べるため、さらなるSSCP
解析をさらなる親族において行った。該プライマー・ペア1〜9を用いるSSC
P解析は、K2595の罹患した個人において異常コンフォマーを確認した(図
11A)。200人を超える罹患していない個人の解析はこの例外を示さなかっ
た。正常および異常コンフォマーをクローン化し、配列決定して、1261位に
ての単一塩基欠失(Δ1261)を明らかにした。この欠失は第1の膜スパニン
グドメイン(S1)をコード化する配列におけるフレームシフトを生じ、12個
以内のアミノ酸の新たな停止コドンを生じる(図11B)。2つのLQT家族に
おけるHERGの遺伝子内欠失の確認は、HERG突然変異はLQTを引起し得
ることを示す。
To further examine the hypothesis that HERG is LQT2, additional SSCPs
The analysis was performed on additional relatives. SSC using the primer pairs 1 to 9
P-analysis confirmed abnormal conformers in K2595 affected individuals (FIG. 11A). Analysis of more than 200 unaffected individuals did not show this exception. The normal and abnormal conformers were cloned and sequenced to reveal a single base deletion at position 1261 (Δ1261). This deletion results in a frameshift in the sequence encoding the first membrane spanning domain (S1), resulting in a new stop codon of up to 12 amino acids (FIG. 11B). Confirmation of the HERG intragenic deletion in the two LQT families indicates that HERG mutations can cause LQT.

【0210】 LQTに関連する7つのHERG点突然変異。 さらなるHERG突然変異を
確認するため、さらなるSSCP解析を関連する親族および散発性症例において
行った。3つの異常コンフォマーをK1956,K2596およびK2015の
罹患したメンバーにおいて確認し(図12A、12Cおよび12D)、5つの他
の親族(K1663、K2548、K2554、K1697およびK1789)
も異常なバンドを示した(図13A〜E)。各場合において、正常および異常コ
ンフォマーをクローン化し、配列決定した。K1956において、(この段落の
すべてのデータにつき塩基1から始まる出発コドンを持つ)1682位にてのC
からTへの置換を確認した。この突然変異はコドン561にての高度に保存され
たアラニンの代りのバリンへの置換(A561V)を生じ、該HERGタンパク
質の第5の膜スパニングドメイン(S5)を変化させる(図12B)。K259
6において、AからGへの置換を1408位にて確認した。この突然変異は、コ
ドン470にての高度に保存されたアスパラギンの代りのアスパラギン酸への置
換(N470D)を生じ、第2の膜スパニングドメイン(S2;図12D)に位
置する。K2015において、GからCへの置換が確認された。この置換はイン
トロンIII(イントロン9)のスプライス−ドナー配列を崩壊させ、環状ヌク
レオチド結合ドメインに影響する(図12F)。K1663はG572Cを生じ
るG1714T突然変異を有し、K2548はN588Dを生じるA1762G
突然変異を有し、K2254およびK1697の両方は、A614Vを与えるC
1841T突然変異を有し、また、K1789はV630Aを生じるT1889
C突然変異を有していた。200人を超える罹患していない個人からのDNA試
料においては異常コンフォマーは一つも確認されなかった。 上記の研究に準じ、さらなる研究はHERGのいくつかのさらなる突然変異を
明らかにし、それらはLQTと診断された患者には見られた、200人の罹患し
ていない人々には見られなかった。これらのさらなる突然変異を表7に示す。
Seven HERG point mutations associated with LQT. To confirm additional HERG mutations, further SSCP analysis was performed in relevant relatives and sporadic cases. Three abnormal conformers were identified in affected members of K1956, K2596 and K2015 (FIGS. 12A, 12C and 12D) and five other relatives (K1663, K2548, K2554, K1697 and K1789).
Also showed abnormal bands (FIGS. 13A-E). In each case, the normal and abnormal conformers were cloned and sequenced. In K1956, the C at position 1682 (with the starting codon starting at base 1 for all data in this paragraph)
Was replaced with T. This mutation results in a highly conserved substitution of valine for alanine at codon 561 (A561V), altering the fifth membrane spanning domain (S5) of the HERG protein (FIG. 12B). K259
In 6, the substitution of A to G was confirmed at position 1408. This mutation results in a highly conserved substitution of asparagine for aspartic acid at codon 470 (N470D) and is located in the second membrane spanning domain (S2; FIG. 12D). In K2015, substitution of G for C was confirmed. This substitution disrupts the splice-donor sequence of intron III (intron 9) and affects the cyclic nucleotide binding domain (FIG. 12F). K1663 has a G1714T mutation that results in G572C, and K2548 has an A1762G that results in N588D.
With mutations, both K2254 and K1697 have C
Has the 1841T mutation, and K1789 is a T1889 that gives rise to V630A.
It had a C mutation. No abnormal conformers were identified in DNA samples from more than 200 unaffected individuals. In line with the above studies, further studies revealed some additional mutations in HERG, which were found in patients diagnosed with LQT, but not in 200 unaffected people. These additional mutations are shown in Table 7.

【0211】[0211]

【表7】 [Table 7]

【0212】[0212]

【表8】 [Table 8]

【0213】[0213]

【表9】 [Table 9]

【0214】 LQTの散発性症例におけるHERGの新規の突然変異。 HERG突然変異
がLQTを生じることを実証するため、SSCP解析を用いて、散発性症例にお
ける突然変異につきスクリーンした。プライマー・ペア4〜12はK2269の
罹患した個人II−1において異常コンフォマーを確認した(図14A)。この
コンフォマーはいずれの両親においても、200人を超える罹患していない個人
においても確認されなかった。該異常コンフォマーの直接DNA配列決定は18
82位にてGからAへの置換を確認した。この突然変異はコドン628にて高度
に保存されたグリシンの代りのセリンへの置換を生じ(図14B)、ポア形成ド
メインを変化させる。9つの情報性のあるSTR多型性を用いるこの親族の遺伝
子型解析は母系および父系であることを確認した。散発性症例における新規な突
然変異の確認はHERGがLQT2であることを立証した。K1697およびK
1789における突然変異も新規に生じた。高度に多型性の短いタンデムリピー
トを用いて両方の症例において母系および父系を確認した(データ示さず)。
Novel HERG mutations in sporadic cases of LQT. To demonstrate that the HERG mutation results in LQT, we screened for mutations in sporadic cases using SSCP analysis. Primer pair 4-12 identified an abnormal conformer in individual II-1 affected by K2269 (FIG. 14A). This conformer was not identified in any of the parents or in more than 200 unaffected individuals. Direct DNA sequencing of the abnormal conformer was 18
At position 82, substitution of G for A was confirmed. This mutation results in a substitution of serine for glycine, which is highly conserved at codon 628 (FIG. 14B), altering the pore-forming domain. Genotyping of this relative using nine informative STR polymorphisms confirmed maternal and paternal lines. Confirmation of a novel mutation in sporadic cases has established that HERG is LQT2. K1697 and K
A new mutation at 1789 also occurred. Maternal and paternal lines were confirmed in both cases using highly polymorphic short tandem repeats (data not shown).

【0215】 HERGは心臓において発現される。 HERGは、元来、海馬cDNAライ
ブラリーから確認された[Warmke and Ganetzky, 1994]。HERG mRNAの
組織分布を決定するため、部分的cDNAクローンを単離し、ノーザン解析に用
いた。ノーザン解析は心臓mRNAに対して最も強いハイブリダイゼーションを
示し、脳、肝臓、および膵臓において弱い信号であった(図15)。非特異的ハ
イブリダイゼーションも肺において見られ、おそらく、ゲノムDNA汚染のため
であろう。心臓mRNAに観察されたバンドのサイズは、HERGの予測したサ
イズと一致した。〜4.1および4.4kbの2つのバンドを確認し、おそらく
、代りのスプライシングまたは別の関係するmRNAの存在のためであろう。こ
れらのデータは、HERGが心臓において強く発現されることを示し、LQTに
おけるその関わりと矛盾しない。
HERG is expressed in the heart. HERG was originally identified from a hippocampal cDNA library [Warmke and Ganetzky, 1994]. To determine the tissue distribution of HERG mRNA, a partial cDNA clone was isolated and used for Northern analysis. Northern analysis showed the strongest hybridization to cardiac mRNA with weak signals in brain, liver and pancreas (FIG. 15). Non-specific hybridization was also seen in the lung, probably due to genomic DNA contamination. The size of the band observed in cardiac mRNA was consistent with the expected size of HERG. Two bands of ~ 4.1 and 4.4 kb were identified, probably due to alternative splicing or the presence of another mRNA of interest. These data indicate that HERG is strongly expressed in the heart, consistent with its involvement in LQT.

【0216】 HERGにおける突然変異はLQTの一原因である。 HERGにおける突然
変異は染色体7−結合形態のLQTを引起すと結論付け得る。いくつかの系統の
証拠がこの結論を裏付ける。第1に、連鎖解析を用いて、14家族においてLQ
T座(LQT2)を染色体7q35〜36に対してマップした。第2に、物理的
および遺伝子的マッピングを用いて、HERGを同一の染色体領域にLQT2と
して配置した。第3に、HERGは心臓において発現されることを実証した。第
4に、2家族において、LQTに関するHERGの遺伝子内欠失を確認した。第
5に、LQT患者において、4つのHERG点突然変異を確認した。最後に、3
つの点突然変異は、新規に、カリウム選択性ポアドメインをコード化する高度に
保存された領域内に発生した。
[0216] Mutations in HERG are one cause of LQT. It can be concluded that the mutation in HERG causes a chromosome 7-linked form of LQT. Several lines of evidence support this conclusion. First, using linkage analysis, LQ in 14 families
The T locus (LQT2) was mapped to chromosome 7q35-36. Second, HERG was placed on the same chromosomal region as LQT2 using physical and genetic mapping. Third, HERG has been demonstrated to be expressed in the heart. Fourth, in two families, an intragenic HERG deletion for LQT was identified. Fifth, four HERG point mutations were identified in LQT patients. Finally, 3
One point mutation newly occurred in a highly conserved region encoding a potassium-selective pore domain.

【0217】 該データは、染色体7−結合LQTについてのもっとらしい分子メカニズムを
示唆する。HERGの機能は知られていなかったが、その予想アミノ酸配列の解
析は、それがカリウムチャネルα−サブユニットをコード化することを示す。カ
リウムチャネルは4つのα−サブユニットから形成され[MacKinnon, 1991]、
ホモ−またはヘテロ四量体のいずれかである[Covarrubiasら, 1991]。これら
の生物理的観察は、正常および突然変異HERGα−サブユニットの組合せが異
常HERGチャネルを形成し得るであろことを示唆する。これは、HERG突然
変異がありウムチャネル機能に対して優勢な負の効果を有する可能性を提起する
The data suggest a more likely molecular mechanism for chromosome 7-linked LQT. Although the function of HERG was unknown, analysis of its predicted amino acid sequence indicates that it encodes the potassium channel α-subunit. Potassium channels are formed from four α-subunits [MacKinnon, 1991],
It is either a homo- or heterotetramer [Covarrubias et al., 1991]. These biophysical observations suggest that a combination of normal and mutant HERGα-subunits could form abnormal HERG channels. This raises the possibility that the HERG mutation may have a dominant negative effect on um channel function.

【0218】 確認された突然変異は優勢負メカニズムと一致する。2つの突然変異は未成熟
停止コドンおよび切出しタンパク質(Δ1261およびスプライス−ドナー突然
変異)を生じる。第1の場合、アミノ末端および第1の膜スパニングドメイン(
S1)の部分のみが残存する。第2の場合、該タンパク質のカルボキシル末端が
切出され、全ての膜スパニングドメインを無傷のままにする。HERGは該カル
ボキシル末端付近に環状ヌクレオチド結合ドメインを含有し、両方の突然変異に
おいて、このドメインを欠失する。もう一つの突然変異において、9つのアミノ
酸のインフレーム欠失は第3の膜スパニングドメイン(ΔI500〜F508)
を崩壊させる。2つのミスセンス突然変異も膜スパニングドメインに影響し、そ
れらは該S5ドメイン中のA561VおよびS2中のN470Dである。両方の
突然変異は、カリウムチャネルのeag家族において保存されたアミノ酸に影響
し、該タンパク質の二次構造を変化させるようである。新規突然変異、G628
S、はポア−形成ドメインに発生する。このドメインは、全てのカリウムチャネ
ルα−サブユニットにおいて高度に保存される。この突然変異は、イオン選択性
にとって重要であるとして知られている保存されたアミノ酸に影響する。この置
換をShakerH4に導入したとき、カリウムイオン選択性が失われた[Hagi
nbotham et al., 1994]。上で論じたごとく、これらの突然変異はHERG機能
の損失を誘発し得る。
The identified mutations are consistent with a dominant negative mechanism. Two mutations result in a premature stop codon and a excised protein (Δ1261 and splice-donor mutation). In the first case, the amino terminus and the first membrane spanning domain (
Only the part of S1) remains. In the second case, the carboxyl terminus of the protein is excised, leaving all membrane spanning domains intact. HERG contains a cyclic nucleotide binding domain near the carboxyl terminus, and in both mutations this domain is deleted. In another mutation, an in-frame deletion of 9 amino acids resulted in a third membrane spanning domain (ΔI500-F508).
Disintegrate. Two missense mutations also affect the membrane spanning domain, A561V in the S5 domain and N470D in S2. Both mutations affect amino acids conserved in the eag family of potassium channels and appear to alter the secondary structure of the protein. Novel mutation, G628
S, occurs in the pore-forming domain. This domain is highly conserved in all potassium channel α-subunits. This mutation affects a conserved amino acid known to be important for ion selectivity. When this substitution was introduced into Shaker H4, potassium ion selectivity was lost [Hagi
nbotham et al., 1994]. As discussed above, these mutations can cause a loss of HERG function.

【0219】 該データはLQTにおける不整脈のメカニズムについての暗示を有する。LQ
Tについての2つの仮説が以前提案されている[Schwartz et al., 1994]。あ
る者は左自律神経支配の優勢が異常心臓再分極および不整脈を引起すことを示唆
する。この仮説は、イヌにおいて右星状神経節の除去により不整脈を誘発し得る
という発見によって裏付けられる。さらに、秘話的な証拠は、何人かのLQT患
者をβ−アドレナリン作動性ブロッキング剤によって、および左星状神経節切除
によって効果的に治療されることを示唆する[Schwartz et al., 1994]。LQ
T−関連不整脈についての第2の仮説は、心臓−特異的イオンチャネル遺伝子ま
たは、心臓イオンチャネルを調節する遺伝子における突然変異が遅延筋細胞再分
極を引起すことを示唆する。遅延筋細胞再分極はL−型カルシウムチャネルの再
活性化を促進し得、二次消極を生じ得る[January and Riddle, 1989]。これら
の二次消極はトルサード・ド・ポアンツ不整脈のもっともらしい細胞メカニズム
である[Surawicz, 1989]。この仮説は、カリウムチャネルの薬学的ブロックが
、ヒトおよび動物モデルにおけるQT延長および再分極−関連不整脈を誘発し得
るという観察によって裏付けられる[Anzelevitch and Sicouri, 1994]。LQ
Tの一形態が心臓カリウムチャネル遺伝子における突然変異に起因するという発
見が筋細胞仮説を裏付ける。
The data has implications for the mechanism of arrhythmias in LQT. LQ
Two hypotheses for T have been previously proposed [Schwartz et al., 1994]. Some suggest that dominance of left autonomic innervation causes abnormal cardiac repolarization and arrhythmias. This hypothesis is supported by the finding that removal of the right stellate ganglion can induce arrhythmias in dogs. Furthermore, mythical evidence suggests that some LQT patients are effectively treated by β-adrenergic blocking agents and by left stellate ganglion resection [Schwartz et al., 1994]. LQ
A second hypothesis for T-related arrhythmias suggests that mutations in the cardiac-specific ion channel gene or the gene that regulates cardiac ion channels cause delayed myocyte repolarization. Delayed myocyte repolarization can promote reactivation of L-type calcium channels and can result in secondary depolarization [January and Riddle, 1989]. These secondary depolarizations are the likely cellular mechanisms of Torsades de Pointes arrhythmias [Surawicz, 1989]. This hypothesis is supported by the observation that pharmaceutical blocking of potassium channels can induce QT prolongation and repolarization-related arrhythmias in human and animal models [Anzelevitch and Sicouri, 1994]. LQ
The finding that one form of T is due to a mutation in the cardiac potassium channel gene supports the myocyte hypothesis.

【0220】 HERGにおける環状ヌクレオチド結合ドメインの存在は、変化した自律神経
活性とLQTにおける不整脈との間の連関についてのメカニズムを示唆する。β
−アドレナリン受容体活性化は、細胞内cAMPを増大し、L−型Ca2+チャ
ネル機能を向上させる。環状AMPもHERGを活性化し、それによって、ネッ
ト外部電流を増加させ、筋細胞再分極の速度を加速することができる。HERG
の優勢−負突然変異はcAMPによるHERG機能の正常な調節を妨げ、それに
よって、L−型Ca2+チャネル機能への支配的効果を許容するであろう。その
結果としての不均衡は、促進された交換神経緊張(sympathetic tone)がCa チャネル−依存性二次消極、トルサード・ド・ポアンツの有望な細胞メカニズ
ムを誘発し得るというもっともらしさを増加させるであろう。β−アドレナリン
作動性ブロッキング剤はL−型Ca2+チャネルに対するcAMPの効果を妨げ
ることによって作用し得、おそらく、何人かのLQT患者においてβ−ブロッカ
ーの有益な効果を説明するであろう。
The presence of a cyclic nucleotide binding domain in HERG suggests a mechanism for a link between altered autonomic activity and arrhythmias in LQT. β
-Adrenergic receptor activation increases intracellular cAMP and improves L-type Ca2 + channel function. Cyclic AMP can also activate HERG, thereby increasing net external currents and accelerating the rate of myocyte repolarization. HERG
Dominant-negative mutations of cAMP would prevent normal regulation of HERG function by cAMP, thereby allowing a dominant effect on L-type Ca2 + channel function. Imbalance as a result, sympathetic tone, which is facilitated (sympathetic tone) is Ca 2 + channel - to increase the likelihood that may induce dependence secondary passive, promising cellular mechanisms of torsade de Poantsu Will. β-adrenergic blocking agents can act by blocking the effects of cAMP on L-type Ca 2+ channels, possibly explaining the beneficial effects of β-blockers in some LQT patients.

【0221】 この研究は、重要な臨床的暗示を有しているであろう。近年、前兆診断が大家
族において連鎖解析を用いて可能になった。LQTのほとんどの症例が散発性で
あり、そのため、連鎖解析を用いる遺伝子試験は実行できない。連続した突然変
異解析がLQTについての遺伝子試験を容易にするものであろう。LQTの他の
形態に対応する遺伝子の同定および特徴付けは一般化した診断試験の発展に必要
である。向上した診断キャパシティーは合理的な診断を可能にするであろう。例
えば、染色体7−結合LQT患者は、ピナシジルのようなカリウムチャネル活性
化剤に反応するであろう。
This study will have important clinical implications. In recent years, predictive diagnosis has become possible in large families using linkage analysis. Most cases of LQT are sporadic, so genetic testing using linkage analysis cannot be performed. Successive mutation analysis would facilitate genetic testing for LQT. Identification and characterization of genes corresponding to other forms of LQT are necessary for the development of generalized diagnostic tests. Improved diagnostic capacity will allow for rational diagnosis. For example, chromosome 7-linked LQT patients will respond to potassium channel activators such as pinacidil.

【0222】 実施例12 HERGに対するポリクローナル抗体の生成 HERGコード配列のセグメントをE.coli中で融合タンパク質として発
現させる。該過剰発現タンパク質をゲル溶出によって精製し、それを使用して、
[Harlow and Lane, 1998]によって記載されたものに類似する手順を用いてウサ
ギおよびマウスに免疫する。この手順は、種々の他のタンパク質に対してAbs
を発生することが示されている(例えば、[Kraemer et al., 1993]を参照)。
Example 12 Generation of Polyclonal Antibodies to HERG A segment of the HERG coding sequence is and expressed as a fusion protein in E. coli. The overexpressed protein is purified by gel elution and used to
Rabbits and mice are immunized using a procedure similar to that described by [Harlow and Lane, 1998]. This procedure is based on Abs for various other proteins.
(See, eg, [Kraemer et al., 1993]).

【0223】 簡単には、HERGコード配列のストレッチをプラスミドPET5A(Novage
n, Inc., Modison, WI)中で融合タンパク質としてクローン化する。IPTGで
の誘導後、予測した分子量を持つ融合タンパク質の過剰発現をSDS/PAGE
によって確認する。融合タンパク質を電気溶出によって該ゲルから精製する。該
タンパク質のHERG融合産物としての同定を当該N−末端にてのタンパク質配
列決定により確認する。次に、該精製タンパク質をウサギにおいて免疫原として
用いる。ウサギを完全フロイント・アジュバンド(Freund's adjuvant)中の1
00μgの該タンパク質で免疫し、先ず完全フロイント・アジュバント中の10
0μgの免疫原で、引続いてPBS中の100μgの免疫原で、3週間の間隔を
おいて2回ブーストする。血漿を含有する抗体をその後の2週間で収集する。
Briefly, a stretch of the HERG coding sequence was transferred to plasmid PET5A (Novage
n, Inc., Modison, WI) as a fusion protein. After induction with IPTG, overexpression of the fusion protein with the expected molecular weight was determined by SDS / PAGE.
Confirm by The fusion protein is purified from the gel by electroelution. The identity of the protein as a HERG fusion product is confirmed by protein sequencing at the N-terminus. Next, the purified protein is used as an immunogen in rabbits. Rabbit in complete Freund's adjuvant
Immunize with 00 μg of the protein, first add 10 μg in complete Freund's adjuvant.
Boost twice with 0 μg immunogen followed by 100 μg immunogen in PBS at 3 week intervals. Antibodies containing plasma are collected over the next two weeks.

【0224】 この手順を繰り返して、該HERG遺伝子の突然変異形態に対する抗体を生成
する。これらの抗体を野生型HERGと組合せて用いて、種々の組織および体液
中の突然変異形態の存在および相対レベルを検出する。
This procedure is repeated to generate antibodies against the mutant form of the HERG gene. These antibodies are used in combination with wild-type HERG to detect the presence and relative levels of mutated forms in various tissues and body fluids.

【0225】 実施例13 HERGに特異的なモノクローナル抗体の生成 モノクローナル抗体を以下のプロトコルに準じて生成する。マウスを無傷HE
RGまたは、よく知られたごとく、グルタルアルデヒドまたはEDCを用いてキ
ーホール・リンペット・ヘモシアニンにコンジュゲートしたHERGペプチド(
野生型または突然変異体)を含む免疫原で免疫する。
Example 13 Generation of Monoclonal Antibodies Specific for HERG Monoclonal antibodies are generated according to the following protocol. HE mice intact
RG or, as is well known, HERG peptide conjugated to keyhole limpet hemocyanin with glutaraldehyde or EDC (
(Wild-type or mutant).

【0226】 該免疫原をアジュバントと混合する。各マウスは10ないし100μgの免疫
原の4回の注射を受け、4回目の注射後、血液サンプルを該マウスから採取して
、当該血漿が該免疫原に対する抗体を含有しているかを決定する。血漿力価をE
LISAまたはRIAによって定量する。該免疫原に対する抗原の存在を示す血
漿を持つマウスをハイブリドーマ産生につき選択する。
The immunogen is mixed with an adjuvant. Each mouse receives four injections of 10-100 μg of the immunogen, and after the fourth injection, a blood sample is taken from the mice to determine if the plasma contains antibodies to the immunogen. Plasma titer E
Quantify by LISA or RIA. Mice with plasma indicating the presence of antigen for the immunogen are selected for hybridoma production.

【0227】 脾臓を免疫マウスから取出し、単一細胞懸濁液を調製する([Harlow and Lan
e, 1988]を参照)。細胞融合を基本的に[Kohler and Milstein, 1975]によっ
て記載されたごとく行う。簡単には、P3.65.3ミエローマ細胞(American
Type Culture Collection, Rockville, MD)を[Harlow and Lane, 1988]によ
って記載されたごとくポリエチレングリコールを用いて免疫脾臓細胞で融合する
。細胞を2×10細胞/ウェルの密度にて96ウェル組織培養プレートに塗布
する。個々のウェルを増殖について調査し、増殖したウェルの上清を野生型また
は突然変異HERG標的タンパク質を用いるELISAまたはRIAによってH
ERG特異的抗体の存在につき調べる。陽性ウェル中の細胞を膨張させ、サブク
ローン化してモノクローナル性を証明し確認する。
The spleen is removed from the immunized mouse and a single cell suspension is prepared ([Harlow and Lan
e, 1988]). Cell fusion is performed essentially as described by [Kohler and Milstein, 1975]. Briefly, P3.65.3 myeloma cells (American
(Type Culture Collection, Rockville, MD) is fused with immunized spleen cells using polyethylene glycol as described by [Harlow and Lane, 1988]. Cells are plated at a density of 2 × 10 5 cells / well in a 96-well tissue culture plate. Individual wells were examined for growth and the supernatants of the grown wells were purified by ELISA or RIA with wild-type or mutant HERG target protein.
Check for the presence of ERG-specific antibodies. Cells in positive wells are expanded and subcloned to demonstrate and confirm monoclonality.

【0228】 所望する特異性を有するクローンを膨張させ、マウスの腹水としてか、あるい
は中空ファイバーシステム中で増殖させて、キャラクタリゼーションおよびアッ
セイ展開に充分量の抗体を産生する。
Clones with the desired specificity are expanded and grown as ascites in mice or in hollow fiber systems to produce sufficient antibodies for characterization and assay development.

【0229】 実施例14 HERGについてのサンドイッチアッセイ モノクローナル抗体をプレート、チューブ、ビーズ、または粒子のごとき固体
表面に付着させる。好ましくは、該抗体を96−ウェルELISAプレートのウ
ェル表面に付着させる。該HERGペプチド/タンパク質(野生型または突然変
異体)を含有する100μl試料(例えば、血漿、尿、組織細胞ゾル)を該固体
相抗体に添加する。該試料を室温にて2時間インキュベートする。次に、該試料
液体をデカントし、該固体相をバッファーで洗浄して未結合物質を除去する。1
00μlの(該HERGペプチド/タンパク質についての異なる決定因子に対す
る)第2のモノクローナル抗体を該固体相に添加する。この抗体をディテクター
分子(例えば、125I、酵素、蛍光発色団、または発色団)で標識し、該第2
の抗体を持つ固体相を室温にて2時間インキュベートする。該第2の抗体をデカ
ントし、該固体相をバッファーで洗浄して未結合物質を除去する。
Example 14 Sandwich Assay for HERG A monoclonal antibody is attached to a solid surface, such as a plate, tube, bead, or particle. Preferably, the antibody is attached to the well surface of a 96-well ELISA plate. A 100 μl sample (eg, plasma, urine, tissue cytosol) containing the HERG peptide / protein (wild type or mutant) is added to the solid phase antibody. The sample is incubated at room temperature for 2 hours. Next, the sample liquid is decanted and the solid phase is washed with a buffer to remove unbound material. 1
Add 00 μl of a second monoclonal antibody (for different determinants for the HERG peptide / protein) to the solid phase. The antibody is labeled with a detector molecule (eg, 125 I, enzyme, fluorophore, or chromophore) and the second
Is incubated at room temperature for 2 hours. The second antibody is decanted and the solid phase is washed with buffer to remove unbound material.

【0230】 結合した標識の量は、該試料中に存在するHERGペプチド/タンパク質の量
に比例し、それを定量する。別個のアッセイを該野生型HERGに特異的なモノ
クローナル抗体ならびにHERGにおいて確認された各々の突然変異に特異的な
モノクローナル抗体を用いて行う。
The amount of bound label is proportional to and quantifies the amount of HERG peptide / protein present in the sample. Separate assays are performed using a monoclonal antibody specific for the wild type HERG as well as a monoclonal antibody specific for each mutation identified in HERG.

【0231】 実施例15 HERG発現プラスミドの構築およびcRNAの転写 アフリカツメガエル卵母細胞におけるHERG発現を容易にするため、該HE
RGcDNAをpoly−A発現ベクターにサブクローン化し、該5’および
3’UTRを最小限の長さまでに縮小する。最終HERG発現構築物はpSP6
4プラスミドベクター(Promega)中のヌクレオチド−6ないし3513までの
cDNA配列を含有する。発現実験に使用する前に、該HERG構築物を制限マ
ッピングおよびDNA配列解析によって特徴付けする。卵母細胞に注入する相補
的RNAはEcoRIでの該発現構築物の線状化後にmCAP RNA Capp
ing Kit(Stratagene)で調製する。
Example 15 Construction of HERG Expression Plasmid and Transcription of cRNA To facilitate HERG expression in Xenopus oocytes,
The RG cDNA is subcloned into a poly-A + expression vector and the 5 'and 3' UTRs are reduced to a minimum length. The final HERG expression construct was pSP6
4 Contains the cDNA sequence from nucleotides -6 to 3513 in a plasmid vector (Promega). Prior to use in expression experiments, the HERG construct is characterized by restriction mapping and DNA sequence analysis. Complementary RNA injected into the oocytes was treated with mCAP RNA Capp after linearization of the expression construct with EcoRI.
Prepare with ing Kit (Stratagene).

【0232】 実施例16 卵母細胞の単離およびRNAの注入 アフリカツメガエルを15〜30分間0.2% トリカイン中に浸して麻酔し
た。卵巣葉をCa2+−無しND96溶液中の2mg/mlタイプ1Aコラゲナ
ーゼ(Sigma)で1.5時間消化して、卵胞細胞を除去した。段階IVおよびV
卵母細胞[Dumont, 1972]をHERG cRNA(0.05mg/ml、50n
l)で注入し、次いで、50μg/ml ゲンタマイシンおよび1mM ピルビン
酸塩を補給したバース液中で18℃にて培養した。バース液は(mMで):88
NaCl、1 KCl、0.4 CaCl、0.33 Ca(NO)2、1
MgSO、2.4 NaHCO、10 HEPES;pH7.4を含有する。
Example 16 Oocyte Isolation and RNA Injection Xenopus laevis was anesthetized by soaking in 0.2% tricaine for 15-30 minutes. Ovarian lobes were digested with 2 mg / ml type 1A collagenase (Sigma) in Ca 2+ -free ND96 solution for 1.5 hours to remove follicular cells. Stages IV and V
Oocytes [Dumont, 1972] were converted to HERG cRNA (0.05 mg / ml, 50 n).
1), and then cultured at 18 ° C. in Bath solution supplemented with 50 μg / ml gentamicin and 1 mM pyruvate. Bath solution (in mM): 88
NaCl, 1 KCl, 0.4 CaCl 2 , 0.33 Ca (NO 3 ) 2, 1
MgSO 4, 2.4 NaHCO 3, 10 HEPES; containing pH 7.4.

【0233】 実施例17 卵母細胞の2−マイクロ電極電圧クランプ 断らない限り、卵母細胞はND96溶液に浴した。この溶液は(mMで):9
6 NaCl、2 KCl、1 MgCl、1.8 CaCl、5 HEPES
;pH7.6を含有する。いくつかの実験において、KClをNaClで等モル
置換によって変化させた。電流を室温(21〜23℃)にて標準二マイクロ電極
電圧クランプ技術を用いて記録した。ガラスマイクロ電極を3M KClで満た
し、それらの先端を破壊して、電圧−記録電極に対して1〜3MΩおよび電流−
通過電極に対して0.6〜1MΩの先端抵抗を得た。卵母細胞をDagan T
EV−200増幅器で電圧クランプした。電圧命令をpClampソフトウェア
(ver.6, Axon Instruments)、486DX2パーソナルコンピュータおよびT
L−1 D/Aインターフェース(Axon Instruments)を用いて発生させた。電
流信号を四極ベッセルフィルターの低域カットオフ周波数(−3db)の2〜4
倍に等しい速度にてデジタル的にサンプリングした。断らない限り、電流をリー
クおよびキャパシタンスにつき、標準オンラインP/3リーク控除を用いて補正
した。卵母細胞膜電位は、1〜3パルス/分の速度にて印加するテストパルス間
で−70mVに保った。データ解析は、電流軌跡の指数適合を含み、pCLAM
Pを用いて行った。ボルツマン関数またはゴールドマン−ホジキン−カッツ定フ
ィールド式(Goldman-Hodgkin-Katz constant field equation)への適切なデー
タのフィットはカレイダグラフ(Synergy Software)を用いて行った。データは
平均±SEM(n=卵母細胞数)で表記する。
Example 17 Oocyte 2-Microelectrode Voltage Clamp Unless otherwise noted, oocytes were bathed in ND96 solution. This solution (in mM): 9
6 NaCl, 2 KCl, 1 MgCl 2 , 1.8 CaCl 2 , 5 HEPES
Containing pH 7.6. In some experiments, KCl was changed by equimolar substitution of NaCl. Currents were recorded at room temperature (21-23 ° C.) using a standard two-microelectrode voltage clamp technique. Fill the glass microelectrodes with 3M KCl and break their tips to break down the voltage-1-3 MΩ and current-to the recording electrode.
A tip resistance of 0.6 to 1 MΩ was obtained for the passing electrode. The oocytes were transferred to Dagan T
The voltage was clamped with an EV-200 amplifier. Voltage instructions were converted to pClamp software (ver. 6, Axon Instruments), 486DX2 personal computer and T
Generated using the L-1 D / A interface (Axon Instruments). The current signal is converted to a low-frequency cutoff frequency (−3 db) of the quadrupole Bessel filter of 2 to 4
Digitally sampled at a rate equal to twice. Unless otherwise noted, currents were corrected for leak and capacitance using a standard online P / 3 leak subtraction. Oocyte membrane potential was kept at -70 mV between test pulses applied at a rate of 1-3 pulses / min. Data analysis included exponential fitting of current trajectories, pCLAM
Performed with P. Fitting the appropriate data to the Boltzmann function or Goldman-Hodgkin-Katz constant field equation was performed using Kaleidagraph (Synergy Software). Data are expressed as mean ± SEM (n = number of oocytes).

【0234】 本発明は、この特許出願において、本発明の好ましい具体例の詳細を参照する
ことによって開示してきたが、該開示は、限定的な意味合いではなく例示するこ
とを意図するものと理解されるべきであり、同時に、本発明の精神および添付し
た特許請求の範囲において、修飾が当業者に容易に思い浮かぶであろうことを意
図する。
Although the invention has been disclosed in this patent application by reference to details of preferred embodiments of the invention, it is to be understood that the disclosure is intended to be illustrative rather than limiting. At the same time, it is contemplated that modifications will readily occur to those skilled in the art in the spirit of the invention and the appended claims.

【0235】 文献リスト Altschul, S. F.ら (1997). Nucl. Acids Res. 25, 3389-3402. Anand, R. (1992). Techniques for the Analysis of Complex Genomes, (Acade
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【0236】[0236]

【配列表】[Sequence list]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は、HERG cDNAを注射したアフリカツメガエル卵母細胞おいて電
位差を脱分極させる工程によって誘起した電流を示す図である。
FIG. 1 shows the current induced by the step of depolarizing a potential difference in Xenopus oocytes injected with HERG cDNA.

【図2】 図2は、HERG電流活性化および脱活性化の動力学を示す図である。FIG. 2 shows the kinetics of HERG current activation and deactivation.

【図3】 図3は、HERG電流の逆電位がK−選択性チャンネルについて予想された
ごとく[K]で変化したことを示す図である。
FIG. 3 shows that the reverse potential of the HERG current has changed in [K + ] e as expected for the K + -selective channel.

【図4】 図4は、細胞外KによるHERG電流の活性化を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing activation of HERG current by extracellular K + .

【図5】 図5は、迅速不活性化から生じたHERG整流を示す図である。FIG. 5 shows HERG rectification resulting from rapid inactivation.

【図6】 図6は、HERG電流がLa3+によって遮断されることを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing that the HERG current is blocked by La 3+ .

【図7】 図7はHERGの物理学的マップおよびエキソン体系化を示す図である。FIG. 7 shows a physical map and exon organization of HERG.

【図8】 図8は、HERGコード配列ならびに5'および3'非翻訳配列のゲノム体系化
を示す図である。
FIG. 8 shows the genomic organization of the HERG coding sequence and the 5 ′ and 3 ′ untranslated sequences.

【図9】 図9は、5の新たなLQTファミリーの家系図および遺伝子型分析を示す図で
ある。
FIG. 9 shows pedigree and genotype analysis of 5 new LQT families.

【図10】 図10は、2のファミリーにおけるLQTと関連するHERG遺伝子内欠失を
示す図である。
FIG. 10 shows deletions in the HERG gene associated with LQT in two families.

【図11】 図11は、K2595の血縁構造、プライマー・ペア1−9を用いたSSCP
解析の結果、および、異常なSSCPコンフォーマー(conformer)がこの家族
における疾病と同時分離することを示す図である。
FIG. 11 shows a blood related structure of K2595, SSCP using primer pair 1-9.
FIG. 2 shows the results of the analysis and shows that abnormal SSCP conformers co-segregate with disease in this family.

【図12】 図12は、3のLQT血縁において同定されたHERG点突然変異を示す図で
ある。
FIG. 12 shows HERG point mutations identified in three LQT relatives.

【図13】 図13は、LQTと関連するHERGミスセンス突然変異を示す図である。FIG. 13 shows a HERG missense mutation associated with LQT.

【図14】 図14は、LQTの散発性症例におけるHERGのデ・ノボ突然変異を示す図
である。
FIG. 14 shows the HERG de novo mutation in sporadic cases of LQT.

【図15】 図15は、心臓における強力な発現を示すHERG mRNAのノザンブロッ
ト分析を示す図である。
FIG. 15 shows Northern blot analysis of HERG mRNA showing strong expression in heart.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12N 1/19 C12N 1/21 4H045 1/21 C12Q 1/02 5/10 1/68 A C12Q 1/02 G01N 33/15 Z 1/68 33/50 Z G01N 33/15 33/53 D 33/50 M 33/53 33/566 33/577 B 33/566 C12P 21/08 33/577 C12N 15/00 ZNAA // C12P 21/08 5/00 A B (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,G E,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS ,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK, LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,M N,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU ,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM, TR,TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZA,Z W (72)発明者 イゴア・スプラウスキ アメリカ合衆国02134マサチューセッツ州 オールストン、チェスター・ストリート97 番、アパートメント・エイ−2 Fターム(参考) 2G045 AA35 BA14 BB14 BB24 CB01 DA13 DA36 FA20 FB02 FB03 FB05 FB12 4B024 AA01 AA11 BA53 CA01 CA04 CA09 DA01 DA02 DA06 DA11 DA12 EA04 GA11 HA12 HA15 HA17 4B063 QA01 QA05 QA18 QA19 QQ03 QQ08 QQ43 QQ89 QR14 QR32 QR55 QR62 QR80 QR82 QS25 QS34 QS38 QX04 4B064 AG27 CA10 CA20 CC24 DA13 4B065 AA19X AA26X AA41X AA58X AA72X AA88X AA90X AA92X AA93Y AB01 AB05 AC14 BA02 BA08 CA24 CA25 CA44 CA46 4H045 AA10 AA11 AA30 BA10 CA40 DA75 DA76 EA23 EA50 FA72 FA73 FA74 HA07 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C12N 1/19 C12N 1/21 4H045 1/21 C12Q 1/02 5/10 1/68 A C12Q 1/02 G01N 33/15 Z 1/68 33/50 Z G01N 33/15 33/53 D 33/50 M 33/53 33/566 33/577 B 33/566 C12P 21/08 33/577 C12N 15/00 ZNAA / / C12P 21/08 5/00 AB (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW) , SD, SL, SZ, UG, ZW), E (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK , LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Igoa Sproutski 02134 Chester Street 97, Allston, Mass., Apartment A-2 F Term (reference) 2G045 AA35 BA14 BB14 BB24 CB01 DA13 DA36 FA20 FB02 FB03 FB05 FB12 4B024 AA01 AA11 BA53 CA01 CA04 CA09 DA01 DA02 DA06 DA11 DA12 EA04 GA11 HA12 HA15 HA17 4B063 QA01 QA05 QA18 QA19 QQ03 QQ08 QQ43 QQ89 QR14 QR32 QRSQ QRQ QRQ QRQ QRQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQYQYQYQQQQQQQQQRQBQ either DA13 4B065 AA19X AA26X AA41X AA58X AA72X AA88X AA90X AA92X AA93Y AB01 AB05 AC14 BA02 BA08 CA24 CA25 CA44 CA46 4H045 AA10 AA11 AA30 BA10 CA40 DA75 DA76 EA23 EA50 FA72 FA73 FA74 HA07

Claims (30)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 変化を含む配列番号:1の核酸を含む単離されたDNAであ
って、該変化がポジション1714のT、ポジション1762のG、ポジション
1841のT、ポジション1955のC、および表7に掲載する全ての突然変異
よりなる群から選択されることを特徴とする単離されたDNA。
1. An isolated DNA comprising a nucleic acid of SEQ ID NO: 1 containing a change, wherein the change is T at position 1714, G at position 1762, T at position 1841, C at position 1955, and a table. 7. An isolated DNA, which is selected from the group consisting of all the mutations listed in 7.
【請求項2】 配列番号:1の核酸にハイブリダイズしないであろう条件下
で、請求項1記載の単離されたDNAにハイブリダイズする核酸プローブ。
2. The nucleic acid probe of claim 1, which hybridizes to the isolated DNA under conditions that will not hybridize to the nucleic acid of SEQ ID NO: 1.
【請求項3】 請求項2記載のプローブをDNAまたはRNAの患者の試料
にハイブリダイズさせることを含み、ハイブリダイゼーション・シグナルの存在
が長期QT症候群の指標であることを特徴とする長期QT症候群を引起す突然変
異を診断する方法。
3. The method according to claim 2, comprising hybridizing the probe according to claim 2 to a DNA or RNA patient sample, wherein the presence of a hybridization signal is an indicator of the long-term QT syndrome. A method for diagnosing the mutations that cause it.
【請求項4】 患者のDNAまたはRNAを増幅させ、該増幅させたDNA
またはRNAを請求項2記載のプローブとハイブリダイズさせることを特徴とす
る請求項3記載の方法。
4. The DNA or RNA of a patient is amplified, and the amplified DNA is amplified.
Alternatively, the method according to claim 3, wherein the RNA is hybridized with the probe according to claim 2.
【請求項5】 該ハイブリダイゼーションをイン・サイチュ(in situ)で
行うことを特徴とする請求項3記載の方法。
5. The method according to claim 3, wherein the hybridization is performed in situ.
【請求項6】 該アッセイを核酸マイクロチップ技術を用いて行うことを特
徴とする請求項3記載の方法。
6. The method of claim 3, wherein said assay is performed using nucleic acid microchip technology.
【請求項7】 一本鎖DNA高次構造多型解析技術を用いることを含む長期
QT症候群を引起す突然変異を診断する方法であって、ここに当該方法が: 1)配列番号:56および57; 2)配列番号:58および59; 3)配列番号:60および61; 4)配列番号:62および63; 5)配列番号:64および65; 6)配列番号:66および67; 7)配列番号:68および69; 8)配列番号:70および71; 9)配列番号:72および73; 10)配列番号:74および75; 11)配列番号:76および77; 12)配列番号:78および79; 13)配列番号:80および81; 14)配列番号:82および83; 15)配列番号:84および85; 16)配列番号:86および87; 17)配列番号:88および89; 18)配列番号:90および91; 19)配列番号:92および93;および 20)配列番号:94および95; よりなる群から選択されるプライマー・ペアを用いることを特徴とする方法。
7. A method for diagnosing a mutation causing long-term QT syndrome, comprising using a single-stranded DNA conformation polymorphism analysis technique, wherein the method comprises: 1) SEQ ID NO: 56 and 57; 2) SEQ ID NOs: 58 and 59; 3) SEQ ID NOs: 60 and 61; 4) SEQ ID NOs: 62 and 63; 5) SEQ ID NOs: 64 and 65; 6) SEQ ID NOs: 66 and 67; 8) SEQ ID NOs: 70 and 71; 9) SEQ ID NOs: 72 and 73; 10) SEQ ID NOs: 74 and 75; 11) SEQ ID NOs: 76 and 77; 12) SEQ ID NOs: 78 and 79 13) SEQ ID NOs: 80 and 81; 14) SEQ ID NOs: 82 and 83; 15) SEQ ID NOs: 84 and 85; 16) SEQ ID NOs: 86 and 87; 17) SEQ ID NOs: 88 and 9; 18) SEQ ID NO: 90 and 91; 19) SEQ ID NO: 92 and 93; and 20) SEQ ID NO: 94 and 95; wherein the use of primer pairs selected from the group consisting of.
【請求項8】 HERG遺伝子またはRNAの領域を増幅させ、ついで増幅
させた遺伝子またはRNAを配列決定することを含む長期QT症候群を引起す突
然変異を診断する方法であって、ここに長期QT症候群が以下の群:配列番号:
1の塩基1714のT、配列番号:1の塩基1762のG、配列番号:1の塩基
1841のT、配列番号:1の塩基1889のCならびに表7に示す突然変異、
のいずれか1またはそれを超える突然変異によって示されることを特徴とする方
法。
8. A method for diagnosing a mutation causing long-term QT syndrome, comprising amplifying a region of the HERG gene or RNA and then sequencing the amplified gene or RNA, wherein the method comprises the steps of: Is the following group: SEQ ID NO:
1 at base 1714, G at base 1762 of SEQ ID NO: 1, T at base 1841 of SEQ ID NO: 1, C at base 1889 of SEQ ID NO: 1 and the mutations shown in Table 7,
Or a mutation indicated by any one or more of the following:
【請求項9】 患者のDNAまたはRNAと野生型DNAまたはRNAプロ
ーブとの間の誤対合を同定することを含む長期QT症候群を引起す突然変異を診
断する方法であって、ここに該プローブがDNAまたはRNAの領域にハイブリ
ダイズし、ここに該領域が以下の群:配列番号:1の塩基1714のT、配列番
号:1の塩基1762のG、配列番号:1の塩基1841のT、配列番号:1の
塩基1889のCならびに表7に示す突然変異を含む領域、のいずれか1である
ことを特徴とする方法。
9. A method of diagnosing a mutation causing long-term QT syndrome, comprising identifying a mismatch between a patient's DNA or RNA and a wild-type DNA or RNA probe, wherein the probe comprises Hybridizes to a DNA or RNA region, wherein the region comprises the following groups: T at base 1714 of SEQ ID NO: 1, G at base 1762 of SEQ ID NO: 1, T at base 1841 of SEQ ID NO: 1, A method comprising any one of C at base 1889 of SEQ ID NO: 1 and a region containing the mutation shown in Table 7.
【請求項10】 該誤対合をRNアーゼ・アッセイによって同定することを
特徴とする請求項9記載の方法。
10. The method of claim 9, wherein said mismatch is identified by an RNase assay.
【請求項11】 突然変異HERGポリペプチドに結合するが、野生型HE
RGポリペプチドには結合しない抗体であって、ここに該突然変異ポリペプチド
が長期QT症候群を引起こし、ここに該突然変異ポリペプチドが配列番号:2の
ポリペプチドであって、該ポリペプチドが:アミノ酸残基572のシステイン、
アミノ酸残基588のアスパラギン酸、アミノ酸残基614のバリン、アミノ酸
残基630のアラニンおよび表7に示す突然変異よりなる群から選択される突然
変異を有することを特徴とする抗体。
11. A mutant HERG polypeptide that binds to a wild-type HE
An antibody that does not bind to an RG polypeptide, wherein said mutant polypeptide causes long-term QT syndrome, wherein said mutant polypeptide is the polypeptide of SEQ ID NO: 2, wherein said polypeptide is : Cysteine at amino acid residue 572;
An antibody having a mutation selected from the group consisting of aspartic acid at amino acid residue 588, valine at amino acid residue 614, alanine at amino acid residue 630 and the mutations shown in Table 7.
【請求項12】 該抗体がモノクローナル抗体であることを特徴とする請求
項11記載の抗体。
12. The antibody according to claim 11, wherein said antibody is a monoclonal antibody.
【請求項13】 患者の試料と請求項11記載の抗体とを反応させることに
よる患者中の突然変異HERGポリペプチドの存在についてのアッセイよりなる
長期QT症候群を診断する方法であって、陽性反応の存在が長期QT症候群の指
標であることを特徴とする方法。
13. A method for diagnosing long-term QT syndrome, comprising assaying for the presence of a mutated HERG polypeptide in a patient by reacting a patient sample with the antibody of claim 11. A method wherein the presence is an indicator of long-term QT syndrome.
【請求項14】 該抗体がモノクローナル抗体であることを特徴とする請求
項13記載の方法。
14. The method according to claim 13, wherein said antibody is a monoclonal antibody.
【請求項15】 該アッセイがイムノブロッティングを含むことを特徴とす
る請求項13記載の方法。
15. The method according to claim 13, wherein said assay comprises immunoblotting.
【請求項16】 該アッセイが免疫組織化学的技術を含むことを特徴とする
請求項13記載の方法。
16. The method according to claim 13, wherein said assay comprises an immunohistochemical technique.
【請求項17】 長期QT症候群を引起こす突然変異を含む単離されたHE
RGポリペプチドであって、ここに該突然変異が、アミノ酸残基572のシステ
イン、アミノ酸残基588のアスパラギン酸、アミノ酸残基614のバリン、ア
ミノ酸残基630のアラニン、または表7に示す突然変異であることを特徴とす
る単離されたHERGポリペプチド。
17. An isolated HE containing a mutation causing long-term QT syndrome
RG polypeptide wherein the mutation is a cysteine at amino acid residue 572, an aspartic acid at amino acid residue 588, a valine at amino acid residue 614, an alanine at amino acid residue 630, or a mutation shown in Table 7. An isolated HERG polypeptide, characterized in that:
【請求項18】 HERGポリペプチドを含む長期QT症候群を診断する方
法であって、ここに該ポリペプチド中の突然変異が長期QT症候群の指標であり
、ここに該突然変異が、アミノ酸残基572のシステイン、アミノ酸残基588
のアスパラギン酸、アミノ酸残基614のバリン、アミノ酸残基630のアラニ
ンおよび表7に示す突然変異よりなる群から選択されることを特徴とする方法。
18. A method for diagnosing long-term QT syndrome comprising a HERG polypeptide, wherein a mutation in said polypeptide is an indicator of long-term QT syndrome, wherein said mutation comprises amino acid residue 572 Cysteine, amino acid residue 588
Aspartic acid, valine at amino acid residue 614, alanine at amino acid residue 630 and the mutations shown in Table 7.
【請求項19】 1)配列番号:56および57; 2)配列番号:58および59; 3)配列番号:60および61; 4)配列番号:62および63; 5)配列番号:64および65; 6)配列番号:66および67; 7)配列番号:68および69; 8)配列番号:70および71; 9)配列番号:72および73; 10)配列番号:74および75; 11)配列番号:76および77; 12)配列番号:78および79; 13)配列番号:80および81; 14)配列番号:82および83; 15)配列番号:84および85; 16)配列番号:86および87; 17)配列番号:88および89; 18)配列番号:90および91; 19)配列番号:92および93;および 20)配列番号:94および95 よりなる群から選択される核酸のペア。19) 1) SEQ ID NOs: 56 and 57; 2) SEQ ID NOs: 58 and 59; 3) SEQ ID NOs: 60 and 61; 4) SEQ ID NOs: 62 and 63; 5) SEQ ID NOs: 64 and 65; 6) SEQ ID NOs: 66 and 67; 7) SEQ ID NOs: 68 and 69; 8) SEQ ID NOs: 70 and 71; 9) SEQ ID NOs: 72 and 73; 10) SEQ ID NOs: 74 and 75; 11) SEQ ID NOs: 12) SEQ ID NOs: 78 and 79; 13) SEQ ID NOs: 80 and 81; 14) SEQ ID NOs: 82 and 83; 15) SEQ ID NOs: 84 and 85; 16) SEQ ID NOs: 86 and 87; 18) SEQ ID NOs: 90 and 91; 19) SEQ ID NOs: 92 and 93; and 20) SEQ ID NOs: 94 and 95 A pair of nucleic acid to be selected. 【請求項20】 請求項19記載のプライマー・ペアから選択されるプライ
マーのペアを用いることを含む、HERGのエキソンを増幅させる方法。
20. A method for amplifying an exon of HERG, comprising using a pair of primers selected from the primer pair according to claim 19.
【請求項21】 配列番号:3を含む単離された核酸。21. An isolated nucleic acid comprising SEQ ID NO: 3. 【請求項22】 a)突然変異を有するHERGを発現する第1セットの細
胞を浸漬溶液に入れて第1の誘導K電流を測定し、ここに該突然変異が、アミ
ノ酸残基572のシステイン、アミノ酸残基588のアスパラギン酸、アミノ酸
残基614のバリン、アミノ酸残基630のアラニン、または表7に示す突然変
異であり; b)該第1の誘導K電流を測定し; c)野生型HERGを発現する第2セットの細胞を浸漬溶液に入れて第2の誘
導K電流を測定し; d)該第2の誘導K電流を測定し; e)工程(a)の浸漬溶液に薬物を添加し; f)工程(e)における細胞の第3の誘導K電流を測定し;ついで g)第3の誘導K電流が、第1の誘導K電流よりも第2の誘導K電流に
より類似するか否かを判定することを含むHERG中の突然変異を有する個人を
治療するのに有用である薬剤のスクリーニング方法であって、ここに該突然変異
が、アミノ酸残基572のシステイン、アミノ酸残基588のアスパラギン酸、
アミノ酸残基614のバリン、アミノ酸残基630のアラニン、または表7に示
す突然変異を生じるものであって、ここに第1の誘導K電流よりも第2の誘導
電流により近い第3の誘導K電流を生じる薬剤が該個人を治療するのに有
用であることを特徴とするスクリーニング方法。
22. a) A first set of cells expressing HERG with a mutation is placed in an immersion solution to measure a first induced K + current, wherein the mutation is a cysteine at amino acid residue 572. , Aspartic acid at amino acid residue 588, valine at amino acid residue 614, alanine at amino acid residue 630, or a mutation shown in Table 7; b) measuring the first induced K + current; c) wild Placing a second set of cells expressing type HERG in the immersion solution and measuring a second induced K + current; d) measuring the second induced K + current; e) the immersion solution of step (a) F) measuring the third induced K + current of the cell in step (e); then g) the third induced K + current is more second than the first induced K + current to determine whether similar by induced K + current A method for screening agents which are useful in treating individuals with mutations in non HERG, wherein the said mutation, cysteine amino acid residues 572, aspartic acid at amino acid residue 588,
A valine at amino acid residue 614, an alanine at amino acid residue 630, or a mutation shown in Table 7, wherein the third is closer to the second induced K + current than the first induced K + current. A screening method, characterized in that an agent that produces an induced K + current is useful for treating the individual.
【請求項23】 該第1セットの細胞の細胞を突然変異HERGでトランス
フェクトし、ここに該突然変異HERGがアミノ酸残基572のシステイン、ア
ミノ酸残基588のアスパラギン酸、アミノ酸残基614のバリン、アミノ酸残
基630のアラニン、または表7に示す突然変異を有するHERGタンパク質を
コードすることを特徴とする請求項22記載の方法。
23. The cells of the first set of cells are transfected with a mutant HERG, wherein the mutant HERG comprises a cysteine at amino acid residue 572, an aspartic acid at amino acid residue 588, and a valine at amino acid residue 614. 23. The method of claim 22, which encodes a HERG protein having alanine at amino acid residue 630 or a mutation shown in Table 7.
【請求項24】 該第2セットの細胞の細胞を野生型HERGをコードする
核酸でトランスフェクトすることを特徴とする請求項22記載の方法。
24. The method of claim 22, wherein the cells of the second set of cells are transfected with a nucleic acid encoding wild-type HERG.
【請求項25】 該第1セットの細胞または該第2セットの細胞をトランス
ジェニック動物から得ることを特徴とする請求項22記載の方法。
25. The method of claim 22, wherein said first set of cells or said second set of cells is obtained from a transgenic animal.
【請求項26】 請求項1記載の単離されたDNAを含むベクター。26. A vector comprising the isolated DNA according to claim 1. 【請求項27】 請求項26記載のベクターでトランスフェクトした細胞。27. A cell transfected with the vector according to claim 26. 【請求項28】 請求項1記載のDNAでトランスフェクトした細胞。28. A cell transfected with the DNA of claim 1. 【請求項29】 請求項1記載のDNAを含む非ヒト・トランスジェニック
動物。
29. A non-human transgenic animal comprising the DNA according to claim 1.
【請求項30】 請求項26記載のベクターを含む非ヒト・トランスジェニ
ック動物。
30. A non-human transgenic animal comprising the vector according to claim 26.
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